автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Обоснование технологических параметров разработки наклонных золоторудных месторождений средней мощности с использованием замораживаемой закладки
Автореферат диссертации по теме "Обоснование технологических параметров разработки наклонных золоторудных месторождений средней мощности с использованием замораживаемой закладки"
Российская Академия Наук Сибирское Отделение Р Г Б ОД Институт горного дела Севера
; 0 ГРП iooh
На правах рукописи
НЕОБУТОВ Геннадий Павлович
УДК 622.342.1:622.253.33 (571.56)
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАМОРАЖИВАЕМОЙ ЗАКЛАДКИ
05. J 5,02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Якутск 1994
Российская Академия Наук Сибирское Отделение Институт горного дела Севера
на правах рукописи
НЕОБУТОВ ГЕННАДИЙ ПАВЛОВИЧ
УДК 622.342.1:622.253.33 (571.56)
ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАЗРАБОТКИ НАКЛОННЫХ ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАМОРАЖИВАЕМОЙ ЗАКЛАДКИ
05.15.02 - "Подземная разработка месторождений полезных ископаемых"
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Якутск 1994
Работа выполнена в Институте горного дела Севера СО РАН.
Научный руководитель: доктор технических наук
Гринев Владимир Герасимович
Официальные•оппоненты: доктор технических наук
Кулаков Геннадий Иванович
кандидат технических наук Столяров Анатолий Максимович
Ведущее предприятие - акционерная компания "Золото Якутии"
Защита состоится "/I" г. в часов
на заседании Специализированного совета К. 003.44.01 при Институте горного дела Севера СО РАН , по адресу: 677007, г. Якутск, ул. Кулаковского, 26.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института горного дела Севера СО РАН.
Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью организации просим направить по адресу института.
Автореферат разослан "_" 1994 г.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Горное производство в районах со слабо азвитой инфраструктурой и спецификой криолитозоны, на террито-ш которой сосредоточены значительные запасы полезных ископае-мх, обходится в несколько раз дороже, чем в других регионах ¡траны. Особенно большое влияние на себестоимость работ оказы-шют затраты на развитие инфраструктуры, оплату труда, транс-юртировку материалов и оборудования, а также ущерб от качест-)енных и количественных показателей добычи полезных ископаемых, з связи с этим, актуальным является решение проблемы повышения ¡ффективности подземных горных работ применением ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих максимальный народнохозяйственный эффект при минимальных негативных экологических последствиях.
Подземная разработка рудных месторождений наклонного залегания производится, в основном, камерно-столбовыми. сплодеиде зистемами разработки с оставлением ленточных целиков, лабо камерными системами с применением твердеющей закладки на цзлеьт-ной основе, для которых характерно снижение технико-эконоп>.чэс-ких показателей в 1,5 - 2,0 раза по сравнению с выемшЯ крутопадающих объектов. Исследование целесообразности применении Оз-тонной закладки в северо-восточном регионе показало ее -ийксуз экономическую эффективность, поэтому повышение показателей излечения полезных ископаемых в условиях новых рыночных отношений должно вестись за счет максимального использования имеющихся минерально-сырьевых ресурсов, материально-технической базы и природно-климатических особенностей.
В работе обобщены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, выполненные автором в качестве исполнителя этапов плановых тем Института горного дела Севера СО РАН: 3.3. "Разработка рациональных способов, методики оценки и выбора оптимальных параметров подземной отработки рудных месторождений Севера", 2. "Разработка методов исследования состояния и структуры массивов многолетнемерзлых пород для создания нетрадиционных технологий отработки месторождений Севера" (Распоряжение АН СССР от 14. 05. 86 г. N 10103-858, Пост. ГКНТ N 56 от 10.03.86 г.).
Цель работы. Обоснование технологических параметров разра ботки наклонных месторождений криолитозоны," обеспечивающих эЗ фективность применения замораживаемой закладки.
Идея работы. Использование зависимостей изменения напряже ний в массиве горных пород с учетом динамики развития гори работ при управлении горным давлением льдопородной закладко{
Методы исследований. В работе использован комплексный М£ тод, включающий анализ и обобщение ранее выполненных исследовг ний по изучаемым вопросам; лабораторные, натурные и аналитичес кие исследования свойств и термомеханического состояния массш многолетнемерзлых пород, процессов производства горных работ методы математической статистики, опытно-промышленные испытан! и технико-экономический анализ.
Основные научные положения, защищаемые в работе, сводятся следующему:
- эффективная отработка наклонных рудных месторождеш средней мощности в криолитозоне обеспечивается применением те: нологии добычи руды камерно-целиковыми системами разработки заменой рудных целиков на льдопородные;
- выбор технологических схем добычи руды основывается i установленных закономерностях изменения термомеханического coi тояния конструктивных элементов системы разработки, оценке : прочностного состояния, исследовании поведения искусственно массива;
- обоснование конструктивных параметров системы разработ при минимальных затратах на исследования наиболее достовер: производится на основе применения метода фотоупругих датчик напряжений в натурных исследованиях, интерпретации результат измерений с использованием адаптированной математической моде механического состояния массива горных пород.
Достоверность научных положений, выводов, и рекомендаци сформулированных в диссертации, подтверждается сходимостью р зультатов теоретических исследований с данными натурных измер ний и опытно-промышленных испытаний, а также положительным э фектом внедрения разработанных технологических схем ведени горных работ.
Научная новизна. Определена зависимость прироста -квази лавных напряжений методом фотоупругих датчиков при последоЕ тельной отработке первичных камер опытно-промышленного участв
- 4 -
#
- выявлено. ЧТО ДЛЯ УСЛОВИЙ ОПЫТНОГО учшлтл !.!'';С;Т';рС>!КД01 !И й радран интенсивность горного давления превыпаот джушюю Р<?ел налегающих пород в 6 раз;
- установлено выражение для оценки прочностного состояния конструктивных элементов по коэффициентам запаса прочности в точках массива при разработке опытно-промышленного участка Бадран;
- определены рациональные технологические параметры ведения горных работ с использованием замораживаемой закладки, заключающиеся в обосновании оконтуривания рудных запасов, последовательности выемки и закладки камер, пролета камер и ширины целиков, послойного (0.5 м) намораживания закладки.
Практическая ценность. Для условий наклонного месторождения средней мощности в пределах криолитозоны разработана и внедрена технология добычи руды камерно-целиковой системой разработки с льдопородной закладкой, позволяющая значительно повысить качественные и количественные показатели при минимальном расходе дефицитных материалов 1Г снизить ущерб окружающей среде.
Реализация результатов работы. Внедрение результатов исследований на руднике Бадран позволило при отработке 13 выемоч--ных камер с объемом добычи порядка 110 тыс.т сократить потери и разубоживание руды соответственно до 7 и 10 %. Произведена закладка 8 первичных камер с суммарным объемом 23,5 тыс, м3. ■
Фактический экономический эффект (в ценах 1991 и 1992 г. г.) от внедрения камерной системы с льдопородной закладкой вместо камерно-столбовой системы разработки к началу 1993 года составил 25,26 млн. руб.
.Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на VII Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Якутск. 1936 г.), . на Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов (Якутск. 1993 г.), на Всероссийской конференции по проблемам управления напряженно-деформированным состоянием массива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых (Екатеринбург, 1994 г.). на технико-экономических советах АК "Золото Якутии", института "Якутзолотопроект" и АО "Индигирзолото".
Пубдакации. По результатам научных исследований опубликовано -9 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит.из введения, шести глав, заключения и приложений, содержит 181 страницу машинописного текста, 11 таблиц, 42 рисунка, список использованной литературы из 126 наименований и 20 страниц приложений.
Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам ИГД Севера. ИГДС СО РАН, ЛГИ, Якутзолотопроект. АК "Золото Якутии", АО "Индигирзолото". старат. артели "Западная" и всем коллегам, оказавшим консультации и помощь при выполнении работы.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.
Основная территория Азиатского Севера, составляющего до 43 % территории бывшего СССР, расположена в зоне многолетней мерзлоты и сурового климата. Наличие криолитозоны оказывает как положительное (повышенная несущая способность и устойчивость, весьма малая газоносность и низкая газопроницаемость пород в мерзлом состоянии), так и отрицательное (низкие температуры в выработках, осложняющие санитарно-гигиенические условия труда, опасность оледенения выработок при проникновении поверхностных вод, возможность смерзания руды и т.п.) воздействие на различные процессы горных работ, его безопасность и эффективность.
Несмотря на большое число отрицательно действующих природно-климатических факторов - их влияние на параметры разработки месторождений Севера мало по сравнению с социальными факторами. Большая часть сельскохозяйственных продуктов, промышленных товаров, оборудования и строительных материалов завозится из других регионов. Населенные пункты расположены на значительном расстоянии друг от друга, а имеющиеся предприятия угольной, горнорудной, нефтедобывающей, газодобывайщей промышленности и др. разбросаны отдельными оазисами, связанными с другими районами страны в основном водным и воздушным транспортом. Количество привлекаемых трудовых ресурсов определяет как повышенные затраты на оплату труда, так и на создание необходимой социально-производственной инфраструктуры. В связи с этим, горное производство характеризуется высокими трудоемкостью работ и себестоимостью добычи, низкими показателями извлечения ценных руд из недр и темпами освоения и развития. Прогнозные планы развита? предприятий на период до 2000 г. свидетельствуют, что значительных улучшений технико-экономических показателей торных ра- 6 -
бот не предвидится. Таким образом, возникает необходимость научного обоснования перспективных' ресурсосберегающих технологий нового качественного уровня, позволяющих рационально использовать недра с минимальным экологическим ущербом и направленных на максимальное использование природно-климатических особенностей и имеющейся минерально-сырьевой и материально-технической базы.
В условиях криолитозоны имеется опыт и представляется перспективной замена традиционных видов закладочных материалов на льдопородную и ледяную закладку, применение которых может отвечать вышеназванным требованиям. Научными организациями, доминирующими в решении комплекса задач данного вопроса, являются институты ВНИИ-1, ВНЙМИ, ЛГИ, ВНИПИгорцветмет. ИГД Севера. Однако применение указанной технологии при разработке рудных месторождений не продвинулось далее выводов о ее технической осуществимости, выявления некоторых закономерностей процесса замораживания и отработки отдельных технологических операций. 'Замораживаемая закладка производится, в основном, в малых объемах при подземной разработке россыпей. Опыта разработки наклонных месторождений мощностью более 3 м не имеется.
В связи с вышеизложенным, для достижения поставленной в работе цели необходимо решить следующие основные задачи: исследовать инженерно-геологические условия разработки месторождения; разработать методику и произвести опытно-промышленные испытания; обосновать методику натурных исследований напряженно-деформированного состояния массива многолетнемерзлых горных пород (НДС) и провести его геомеханическую оценку; разработать практические рекомендации по безопасным рациональным параметрам камер и целиков, технологическим схемам эффективного использования замораживаемой закладки. •
Зона Надвиговая золоторудного месторождения Бадран наклонно (30°) падает вглубь горы со склоном крутизной 15° и представляет собой минерализованную зону дробления в различной степени тектонически переработанных осадочных пород, импрегниро-ванных кварцевым материалом. Длина ее на поверхности 200-250 м, а мощность варьирует от первых десятков сантиметров до 10-15 м. Вмещающие породы висячего бока представлены песчаниками и алев-ропесчаниками. В кровле выработок отмечаются вывалы отдельных кусков разных размеров в зависимости от площади обнажения.
- 7 -
На месторождении до гор. 960 м разведочные работы совмещались с опытной эксплуатацией, которая предусматривала выемку руды камерами шириной 3-10 м с дневной поверхности. Междукамерные целики (2-3 м) не отрабатывались.
По результатам проведенных нами натурных исследований физико-механических свойств многолетнемерзлых пород и анализа литературных источников составлена обобщающая таблица характеристики объекта горных работ, необходимая для проведения аналитических расчетов. Наибольшим пределом прочности на одноосное сжатие и растяжение (145-153 МПа и,5,8-6,7 МПа) обладают кварцевая руда и песчаники, а наименьшим - милониты (31,9 МПа и 1,3 МПа). .
Колебания температуры атмосферного воздуха не оказывают значительного влияния на температуру в очистном забое вследствие выравнивания температуры вентиляционной струи за счет теплообмена с вмещающими породами. Изменения температуры в зависимости от времен года: воздуха в камере -2°с.. -12°С; пород -5°С ... - 9°С. Геотермический градиент составляет 2,2°С на 100 м.
Участок опытных работ, разделенный по падению на два добычных горизонта (рис. 1), в соответствии с методикой испытаний отвечает требованиям представительности,. обеспечения развития работ на глубину и возможности проведения' экспериментальных исследований. Размеры составляют: длина по простиранию - 110 м. по падению - 95 м. На основе-опыта разработки верхнего горизонта 960 м и предварительных расчетов предельный пролет камер высотой 5-12 м был принят равным 10 м.
Технология очистных работ по выемке камер, предусматривавшая скважинную отбойку руды с доставкой взрывом, по ряду организационно-технических причин была заменена на мелкошпуровую отбойку слоев, отрабатываемых в нисходящем порядке со скреперной доставкой горной массы. Электровозная откатка руды до поверхности производится по капитальным штрекам 1, 2 и штольне 400. ;. ■ ■
Методика проведения закладочных работ основана на результатах исследований В.П.Бакакина и ВНИИ-1 (С. Н.Красных, Р.Н.Сальманов, Ф.Ф.Мачнев и др.).
Схема Опытно-промышленных работ
Рис. 1. 1 - вторичные камеры (МКЦ); 2 - первичные камеры (льдопородные целики ); 3 - породоспуск; 4 - фотоупругие датчики •
Породоспуск (рис. 2) пройден глубиной 90 м, рядом установлена 12-кубовая емкость и пробурена .скважина, через которую по шлангу водг. доставляется в закладываемые выработки. Опробование намораживания пород обусловило выбор мощности закладочного слоя равной 0,4 - 0,6 к. Закладка последующего слоя производилась после проверки на прочность предыдущего путем забивания штырей и откалывания пород. Наличие незамерзшей воды контролировалось
- 9 - ' . '
йосдаеденио лышсродинх целиков
Рис. 2. 1 - дьдопорода; 2 - междукамерный целик: 3 - бетонная перемычка; 4 - скреперная лебедка; 5 - водоводный шланг; 6 - породоспуск
бурением шпуров сквозь перемычки. Основную часть закладочного материала (грунт, щебенка, порода) составляют фракции размером менее 50 мм - 40 - 45 X и 50 - 150 мм - 30 35 2.
Междукамерные целики (МКЦ 12 и 14) отрабатывались с оставлением рудных слоев шириной до 1 - 1.5 м на границе с искусственными целиками. Слои самообрушались за счет распора льдопс-роды. Обследование обнажений боков закладки показало их полную сцементированность льдом. Продолжительность промораживания камер 1 и 8 составила 8-10 месяцев.' Создание плотного контакта поверхности закладки с кровлей частично достигалась направленной отбойкой замораживаемых пород в пустоты, а также использованием скреперов изменённой конструкции.
Длительность набора искусственным массивом"'нормативной прочности, трудоемкость производства закладочных работ на нижних горизонтах, установление взаимосвязи между процессами горных работ, сложность создания плотного контакта поверхности
- 10 - ..
О
жладки с кровлей являются основными факторами, сшжшщммц аф-зктивность применения замораживаемой закладки и требуют разра-этки конкретных технических решений.
Анализ экспериментальных методов исследования НДС предоп-еделил выбор метода фотоупругих датчиков напряжений. (ФД) для атурных измерений. На месторождениях Северо-Востока ФД впервые спользованы специалистами ИГД Севера Д.П.Сенук, В.К.Елшиным, .С.Марковым.
Датчики были установлены в МКЦ-12 (рис. 1) после отработки ервой из камер К-7. По мере последовательной отработки первич-ых камер К-8ЛО, 11 и 9 в течение 13 месяцев фиксировался плав-ый рост сжимающих нагрузок. Расчеты квазиглавных напряжений доводились.по упрощенной методике Г.И.Кулакова. Установленная [ависимость прироста наибольших главных напряжений выражается в
047
¡иде ё = 1,15а; где п - количество отработанных камер. Натурные шерения сопровождались визуальными наблюдениями за состоянием гассива.
Для прогнозирования НДС использована адаптированная по результатам экспериментальных исследований математическая модель механического состояния массива, разработанная С.П.Шкулевым, "реднеквадратнческое отклонение измеренных и вычисленных значений составило 0,233 МПа при среднем значении измеренного напряжения 1,701 МПа. коэффициент вариации - 0,137. В результате адаптации получены значения коэффициента бокового распора, равного о, 72, и интенсивности уровня горного давления, составляющего 15,2 МПа на.гор. 940 м опытного участка и превышающего давление веса налегающих пород почти в 6 раз.
Для геомеханической оценки НДС были отобраны 15 возможных вариантов возникновения наихудших ситуаций с точки зрения безопасности ведения горных работ при различном порядке возведения льдопородных целиков и выемки вторичных камер.
Результаты расчетов двумерной задачи механики в упругой постановке стандартным методом конечных элементов показали различный характер нагружения конструктивных элементов системы разработки. На рис. 3 показан характер распределения главных напряжений при одном из расчетных вариантов.
- И -
Рис. 3. Зоны растягивающих и изолинии сжимающих напряжений
при выемке первичных камер гор. 920 м.
Прочностное состояние кровли оценивалось по гипотезе прочности О.Мора:
где бри 6С определяется из опытов на растяжение и сжатие.
Выражение критерия прочности 0.Мора применительно к рассматриваемым условиям с учетом установленных пределов прочности пород на сжатие и растяжение в образце, допустимых напряжений растяжению пород в массиве принимает вид:
б," 0,07-С*,* [б]р ,
или тождественный вид, определяющий запасы прочности в точках массива:
„ '_1,4
П = ~---—
б,-0.07-б5
Исследования НДС .позволили уточнить параметры камер и целиков: пролеты камер - до 14 м. ширина рудных целиков - не менее 6 м, нормативная прочность закладки - 1,5 МПа. При определении пролета обрушения кровли и безопасной ширины камер использовалась методика, разработанная В.Б.Мельниковым и А.С.Сту-гаревым для проектирования, вахт Северо-Востока и учитывающая зоны растягивающих напряжений (рис. 3).
- 12 -
Для повышения эффективности применения замораживаемой закидки при разработке наклонных рудных месторождений рекомендо-!аны следующие технологические схемы производства горных работ.
Отличием проведения подготовительных работ при разработке шжних горизонтов месторождения является проходка выработок над-заложенными камерами, что обуславливает сокращение длины транспортировки и получение дополнительных объемов пустых пород. Для этработки МКЦ предложены две схемы, по одной из которых предусматривается выемка заходками для образования небольших обнажений в искусственном массиве, способствующих проведению контроля за его смерзанием и ускорению замораживания. Во вторую схему вложен принцип магазинирования руды, играющей роль временной закладки.
Для ускорения смерзания искусственных целиков рекомендованы различные варианты использования циркулирующего по выработкам холодного воздуха. Повышение несущей способности еще не смерзшегося массива достигается использованием отработавших свой ресурс тросов, определенным образом накладываемых на закладочные слои. Также рекомендован способ создания искусственной податливости в МКЦ, позволяющий максимально сохранить их несущую способность и обеспечить плотный контакт поверхности закладки с налегающими породами. Порядок выемки и закладки камер смежных горизонтов установлен с учетом перераспределения напряжений и промерзания льдопородных целиков.
Изложенные технологические схемы вошли в рекомендации m проекты на вторую стадию опытно-промышленных работ.
■ Технико-экономическими расчетами оптимальных варианте® оконтуривания запасов при различных'производительностях рудника с учетом рациональных областей применения систем с закладкой я без нее обоснована целесообразность списания утративших промышленное значение блоков с бедными рудами. При этом отработка только тЗогатьк блоков должна производиться камерно-целиковой системой разработки с льдопородной закладкой и переработкой руд на Сарылахокой обогатительной фабрике. Ожидаемый экономический эффект от отработки балансовых запасов месторождения Бадран по состоянию на 01. 01.94 г. в сопоставимых ценах 1992 г. составит 4483.8 -млн. руб.
Основные технико-экономические показатели .применения • системы разработки с замораживаемой закладкой -составили: . го'До'вая
- 13 -
>'.;нчл т. производительность труда рабочего по сис-
г;с-мо расфаооткм 8,2 т/чел. - смену, удельный объем подготови-тольнз-нарезных работ 48 м3/1000 т. сменная производительное^ работ по закладке 50,7 м3, потери и разубоживание руды соответственно 7 и 10 %.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе дано решение актуальной задачи п эффективной разработке наклонных рудных месторождений средне: мощности в пределах криолитозоны, заключающееся в обоснована технологических параметров камерно-целиковой системы разработк: с заменой рудных целиков на искусственные из замораживаемых по род.
На основе выполненных теоретических и экспериментальны исследований, опытно-промышленных испытаний сделаны следующи выводы и рекомендации.
1.Технология добычи полезных ископаемых с использование замораживаемой закладки в районах со слабо развитой инфраструк турой применяется в малых объемах при подземной разработке рос сыпей, при освоении рудных месторождений применение рассматри ваемой технологии не продвинулось далее выводов о ее техничес кой осуществимости, выявления некоторых закономерностей процес са замораживания и отработки отдельных технологических опера ций. Опыта разработки месторождений средней мощности рассматри ваемой технологией не имеется.
2. Механические свойства пород опытно-промышленного участ ка наклонного золоторудного месторождения Бадран средней мои ности характеризуются больший диапазоном изменений. Наибольш коэффициентом крепости обладает кварцевая руда и песчаники (f 14-16), а наименьшим - милониты 3-4). Изменения температур в зависимости от времени года: воздуха в камере -2°С —12° с пород —5°—9° С.
3. В ходе опытно-промышленных испытаний установлено, чт при естественном замораживании пород слоями 0,5 м в камере об* емом -5 тыс. м3 продолжительность ' промораживания составляб 8-10 мес. Высокая устойчивость льдопородных целиков oбycлaвл^ вает введение при аналитических расчетах большего коэффициент структурного ослабления. В зависимости от грансостава и темпе
- 14 -
ратуры закладочного материала количество заливаемой води изменяется в пределах 11-23 55 от объема закладки. Наблюдается усадка закладочного массива, достигающая 0.5 м в камере шириной 10 м. Длительность набора искусственным массивом нормативной прочности, сложность создания плотного контакта поверхности закладки с кровлей, трудоемкость производства закладочных работ на нижних горизонтах, установление взаимосвязи между процессами горных работ являются характерной особенностью разработки наклонных месторождений с использованием замораживаемой закладки и обуславливают изыскание новых технических решений.
4. Натурными измерениями напряжений методом фотоупругих датчиков определена зависимость прироста квазиглавных напряжений при последовательной отработке первичных камер опытно-промышленного участка.
5. С использованием адаптированной математической модели термомеханического состояния массива горных пород выявлено, что для условий гор. 960 м месторождения Бадран интенсивность горного давления превышает давление веса налегающих пород в 6 раз.
6. Установлено выражение для оценки прочностного состояния кровли очистных камер по коэффициентам запаса прочности в точках массива при разработке месторождения Бадран.
7. Проведена интерпретация полей напряжений вокруг конструктивных элементов и уточнены безопасные параметры камер и целиков: пролеты камер - до 14 м. ширина рудных целиков - не менее 6 м, нормативная прочность закладки - 1,5 МПа. С целью снижения материально-трудовых затрат на проведение закладочных работ и повышения интенсивности производства рекомендовано ширину пролетов камер принимать равным 10 м, а ширину междукамерных целиков - 14 м.
8. Разработаны рациональные технологические схемы подготовительно-нарезных работ для интенсификации закладочных работ на нижних горизонтах, способы безопасной выемки междукамерных целиков, схемы ускорения замораживания и повышения устойчивости льдопородннх целиков, способ создания искусственной податливости в междукамерных целиках. Определен порядок выемки и закладки камер смежных горизонтов, основанный на учете перераспределения напряжений и промерзания искусственных целиков.
9. Технико-экономическими расчетами оптимальных вариантов оконтуривания запасов с учетом рациональных областей-примене-
- 15 -
■ нин систем з закладкой л без нее обоснована целесообразность списании утративших промышленное значение блоков с бедными рудами. При этом отработку богатых блоков необходимо производить камерно-целиковой системой разработки с льдопородной-закладкой и переработкой руд на СарылахскоЗ. обогатительной фабрике. Ожидаемый экономический эффект от отработки- балансовых запасов месторождения Бадран по состоянию на, 01\ 01.94 г. в сопоставимых ценах 1992 г. составит 4483,8 млн. руб.
10. Опытно-промышленными работами на данный- период, отрабо-. тано на двух горизонтах десять первичных и три. вторичных камеры, добыча руды составила более 110 тыс. т. Закладочные работы, произведены в 8 камерах, объем закладки составил.23.5 тыс. мЗ. Получены следующие основные технико-экономические показатели; годовая добыча руды 29550 т. производительность труда рабочего по системе разработки 8. 7 т/чел. - смену, удельный объем лодго-товитеЛьно-нарезных работ 48 м3/1000 т. сменная производительность работ по закладке 50.7 м3. потери и разубоживание руды .. соответственно до 7 и 10 %.
Фактический экономический эффект ( в. ценах 1991. и 1992 г.г.) от внедрения камерно-целиковой системы разработки с льдо-породной закладкой на руднике Бадран вместо камерно-столбовой * началу 1993 года составил 25,26 млн. руб.
Основные положения диссертации изложены в следующих опубликованных работах:
1. Двухстадийная комбинированная система разработки мощны: 1 трубкообразных тел: Тез. докл. IV Республиканской конференци) молодых ученых и специалистов, посвященной XIX съезду. ВЛКСМ. Якутск. ЯФ СО АН СССР, 1982. С. 64-65 (соавторы, Петро А.Н.,Ушаков Г.С.). ' 2. Факторы, оказывающие влияние на степень рациональное
• освоения малообъемного месторождения: Тез. докл. VII Респуйли канской научно-практической конференции молодых ученых и специ
• алистов. посвященной 70-летию ВЛКСМ. - Якутск. ■ Госкомизда , ЯАССР. 1988. С. 62-63 (соавтор Петров А. Н.) .
■■. 3. Оценка экономических последствий потерь руды при отра ботке опытных блоков рудопроявления Чурпунньа // Повышение эС фективности освоения рудных месторождений Севера. - Якутск: Ж ■ >..'■ - 16 -
::0 АН СССР, 1089, (ДСП), и. ЬО-ад (соазтир Каркоь ¿.С.>.
4. Выбор параметров технологии добычи руды на мощном ¡склонном месторождении в мерзлоте // Проблемы и перспективы развития горного дела на Северо-Востоке СССР. - Якутск: ИГ'ДС со АН СССР, 1990. - С. 236 -242 (соавторы Гринев В. Г.. Попов ■ В. С.).
5. Исследование влияния горно-технических условий разработки на показатели извлечения полезного ископаемого из жильных месторождений Севера.- Сб.: Ресурсосберегающие технологии при подземной отработке полезных ископаемых Севера.- Якутск. ЯНЦ, 1990. С. 45-50 (соавтор Петров А.Н.) .
6. Результаты исследования инженерно-геологических условий разработки зоны Надвиговая месторождения Бадран.- Сб.: Проблемы горного производства на Севере. - Якутск. ЯНЦ СО РЛН. 1992. С. 95-100 (соавторы Гринев В.Г.. Попов B.C.).
7. Исследования поля напряжений вокруг очистных камер на наклонном месторождении в криолитозоне // Тезисы докладов республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов. - Якутск: ЯНЦ СО РАН. 1993. С. 51-52 (соавтор Тарасов Ю.И.).
8. Оценка геомеханического состояния массива при отработке месторождений в криолитозоне,- ФТПРЛИ, 1993, N 2. С. 26-29 (соавторы Изаксон В.Ю., Гринев В. Г.. Самохин A.B., Шкулев С. П.).
9. Управление состоянием массива многолетнемерзлых пород с использованием льдопородной закладки: В сб. Управление НДС массива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых. Тезисы докл. - Новосибирск-Екатеринбург, ИГДС СО РАН. 1994. С. 95. (соавтор Шкулев С. П.).
Подписано в печать 08.09.94. Формат 60x84/16. Бумага тип. № 2. • Печать офсетная. Печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,6. Тираж 100 экз. Заказ?5<? .
Издательство ЯГУ
677891, г. Якутск, ул. Белинского, 58.
-
Похожие работы
- Развитие геотехнологии подземной разработки золоторудных месторождений Дальневосточного региона
- Разработка технологии интенсивной раздельной выемки руд из золоторудных месторождений сложной морфологии
- Изыскание технологии очистной выемки для повторной подземной разработки мощных сложноструктурных золоторудных месторождений
- Адаптация технологии разработки к зональным характеристикам сложноструктурных золоторудных месторождений
- Разработка основ эффективных технологий подземной добычи ценных песков и руд в условиях криолитозоны
-
- Маркшейдерия
- Подземная разработка месторождений полезных ископаемых
- Открытая разработка месторождений полезных ископаемых
- Строительство шахт и подземных сооружений
- Технология и комплексная механизация торфяного производства
- Разработка и эксплуатация нефтяных и газовых месторождений
- Сооружение и эксплуатация нефтегазопромыслов, нефтегазопроводов, нефтебаз и газонефтехранилищ
- Обогащение полезных ископаемых
- Бурение скважин
- Физические процессы горного производства
- Разработка морских месторождений полезных ископаемых
- Строительство и эксплуатация нефтегазопроводов, баз и хранилищ
- Технология и техника геологоразведочных работ
- Рудничная геология