автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Совершенствование конструкцимй днищ блоков при обработке крепких руд с применением самоходного оборудования

г оч я г

КРИВОРОЖСКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ

гошорудай институт (кгрю

На правах рукописи ЛОГАЧЕВ Евгений Иванович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИЙ ДНИЩ БЛОКОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ КРЕПКИХ РУД С ПРИМЕНЕНИЕМ САМОХОДНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Специальность г- 05.15.02 Подземная разработка месторождений полезных ископаемых

Автореферат

диссертгчии кг. соискание ученой степени кандидата технических наук

Кривой Рог 1992

Работа рчполнена в Криворожском ордена Трудового Красного Знамени горнорудном институте.

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Офюдирлькые оппоненты: доктор•технических наук, профессор кандидат технических наук, допей*

Ведущее предприятие: •

¡Петренко П.Д.|

Черненко А.Р. Лэ конов И.П.

институт "Кривбасспроект"

Защита диссертации состоится "2/ " 1992 р.

в /3 час. на заседании специализированного совета Д 068.II.01 при Криворожском горнорудном институте пс адресу: 324030 г.Кривой Рог, ул.ХХП партсъеэда, II.

С диссертацией можно о: лакомиться ь библиотеке института.

Автореферат разослан

¿.992 г.

«чеюи се" рег';рь специализированного совета

Фаустов Г.Т.

1 ОБЩАЯ ХАРЖГЕРИСША РДЕСТЫ

Актуальность работы. В основных нелравлешях экоисиича-ского развития Горнодобывающей отрасли ни период до 2000г. предусматривается снижение себестоимости добычи полег-ного ископаемого, повышение производительности труда осуществление комплексного использования минеральных ресурсов я улучшение показателей извлечения. Одним из путей решения постав-лент« задач на горнодобывающих предприятиях, ведущих добычу руд подземным способом, является совершенствование конструкций днищ блохсв при донном выпуске руды. Главная особенность при этом заключается в применении на проходческих ч очистнцл работах высокопроизводчтельньк комплексов самоходного оборудования, позволяющего при определенных условиях повысить производительность труда и упростить конструкцию оснований бх.о-ка. В настоящее время самоходное оборудование обычно просияют на очистных работах при отработке сгранлчешпас по размеру участков залежей крепких руд, а также на пгчмегуточнку горн -зонтах при отработке месторождений концентрационными горизонтами. Однако частые зависания руды и значительные трудовые затраты, связанные с обеспечением устойчивости погрузочных выработок при очистных работах, не позволяют осуществлять гаро— комасштабное внедрение самоходного оборудования. В связи с этим повышение интенсивности выпуска и увеличения устойчивости оснований блока при эксплуатации самоходного оборудовал;« является важной и актуальной задачей.

Исследования, результаты которых приведет в предлагаемой работе, явились частью утвепяденчой Советом Министров УССР комплексной целевой научно-технической программы РН.08.01.19, выполненной в 1981-1985 гг.

Цель рабои - повышение эффективности отработкк крепких руд с применением самоходного погрузочно-доставочного оборудования путем совергенствования конструкций днищ кдтерньк систем разработки.

Основная ццея работы заключается в учете взаимного влияния перес'лсакщихся потоков в зоне движения руды на закономерности разрешения сводов® структур для повышения эффективное-гк

выпуска.

Научные положения:-

- снижение зависаний рудной массы достигается при выпуске руды пересекающимися потоками, обеспечивающими изменение равновесия сил между элементами в сводовых структурах;

~ количество зависаний при выпуске рудной массы пересе-кавдимиря потоками определяется коэффициентом устойчивости сводовых структур;

- основнши фактора}.»!, определяющими величину разрушения днищ, поверхность которых попадает в зону интенсивного влияния очистные работ, являппя физкко-механические свойства месива, вес одновременно обрушаемой руды и удаление плоскости очистного забоя от поверхности воспринимающей ударную нагрузку;

- повышение эффективности отработки крепких руд с применением самоходного оборудования в разработанной конструкции днища достигается при взаимном соответствии между параметрами отбойки, выпуска и доставки.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждены:

- анализом и обобщением результатов научных исследований и производственных; данных по отбойке, выпуску и доставке креп-чих руд самоходным оборудованием, аналитическими исследованиями комплексного влияния основных факторов на эффективность очи--отных работ;

- лабораторными исследованиями закономерностей истечения рудной массы иа выпускных отверстий пересекающимися потоками, влияние которых устанавливали методами теории планирования экспериментов;

~ достаточным объемом производственно-экспериментальных работ;

- опытно? апробацией рекомендуемой технологии и внедрением результатов работы в условиях рудника им.Дзержинского.

Научная новизна работы заключается:

- в исследовании закономерностей образования сводов э?еи-саняй и ра&работки способов выпуска, снижащих количество зависаний в камерных системах на основании комплексного учета состава сподадых структур, физико-механических свойств рудной ыассн и конструктивных особенностей днищ;

- в определении величин» динамического усилия, действующего на поверхность днища з процессе обручения рудной массы в системах разработни с открытым очистным пространством;

- в установлении величин основный параметре!! очистних работ, позволяющих наиболее эффективно использозать самоходное оборудование при выпуске рудной массы пересекающимися потоками.

Практическая ценность работы заключается в разработке конструкций днищ камерных систем,- обеспечивающих повышение интенсивности выпуска и снижения себестоимости добычи полезного ископаемого.

Реализация выводов и рекомендаций работы. На основе рекомендаций диссертации разработан!! "Экспериментальные паспорта вариантов этажно-камерной системы разработки с применением самоходного оборудования", утвержденные ТОО "Укрруда",

Бнедрание разработанных на основе диссертационной работа проектных решения обеспечивает экономический эффект в размере 300 тыс.руб.

Результаты исследований включены в проект подготовки и о-работки блоков в осях 194-242 иагнетитоЕых кварцитов 1-го железистого горизонта в этажи 360>—С—300) и щахтн "Сакса-гань" ПО "Крявбассруда". Внедрение разработанных конструкций днищ этажно-камернкх систем разработки позволило получить в иенах 1988 г, экономический эффект в размене 27,46 тис. руб.

Апробация работы. Содержание и отдельные положения диссертационной работы докладывались на Всесоюзных научно-техниче -ских конференциях С Носка а, 1985, 1990 гг.) П-й гаучно-техниче-ской отраслев-й конференции молодых ученых (Свердловск, 1985), У-й региональной конференции молодых ученых (Апатиты, 1987 г.), техни'-эскизс совета?: рудника нм.Дзержинского (1984-1968 гг.) научно-технических конференциях Криворожского горнорудного института (1964-а991 гг.).

Публикация. По теме диссертационной работа опубликовано 5 статей, получено дна авторских свидетельства.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит ¡59 страниц машинописного текста, 33 рисунков, / теблуш, список использованных источников и? 101 наименования и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Вопросам совершенствояанкя технологии отработки руд с применением ¿амо^одного оборудования посвгацзны работы многих советских учаных М.Н.АгсшкОЕв, О.А.Байконурова, В.Р.Именито-ва, З.Р.Терпогосовй и др. Вопросу повышения интенсивности выписка рудной массы посвящены работы Х.А.Балхавдарова, Р.Л.Зен-кова, В.В.Кулихова, Г.И.Малахова, И»Ф,Медведева, Б.С.Фиадкова п др. 11мн достаточно глубоко исследовано влияние конструктивных особенностей выпускных огверсти., и способов выпуска на производительность самородного погрузочю-доставочного оборудования. Изучен механизм образования сводових структур и факторы, влияюциг на юс возникновение при запуске келкофоакцион-ного материала кз обособленных выпускных отверстий. Разработки ошов5!ые приэкы ликвидации зависаний. Установлены рациональные параметры способ в крепления и оборудования погрузоч-; них выработок. Однако имеются существейке возможности повя-вгрния интенсивности выпуске. рудной массы само^однш оборудованием оа сча? ррчработки более совершенных конструкций днищ,позволяющих ликвидировать образуемые своды зависаний в неодно-"родных по круп№.»;ти сыпучих средах непосредственно в процессе ведения выпуска пересекаэдюшся потоками.

Б настоящей работе ,в соответствии с изложенным решается задачи:

- исследование .процесса формирования сводов зависаний и вероятность их существования в неоднородных по крупности сы-

' пучих средах;

- установление закономерности образования и разрушения сводовых структур при гыпуске рудной массы пересекающимися потоками; ; -

- определение величины разруивция воронкообразных днищ в кшэрдах системах и разработка мероприятий, направленных иа повышение ю< устойчивости;

, - определение основных параметров очкатньас работ при отработке крепких руд с применением самоходного оборудования.

Отличительной особенностью выпуска руды в камерных системах разработки является наличие свободной поверхности рудной «шеи, находящейся под прикрытие« потолочины и неацукамернкк целиков, выпуск. рудной массы в указанна* условиях характер л зу-

етсл нормальной формой движения потока сьтучаго материала. По мере выпуска руш на свободной поверхности рудной массу попадающей в область влияния вьлускного отверстия, образуется коническая воронка прогиба. При увеличении угла наклона образующей воронки прогиба в сыпучей среде нарупаегся связанность перемещающейся и неподвижной частей рудной массы, в результате чего происходит сползание слоя сыпучего материала из пассивных зон в область влиянии выпускного отверстия. Крупные куски рудной массы в силу меньшего сопротивления движения по откосу концентрируются в нижней части вороняи прогиба и вовлекаются в движение к выпускному отверстию по траекториям,совпадающим с осьр вкп/скного отверстия. Более мелкие куски рудной массы распределяются по откосу воронки прогиба в порядке уменьшзния их диаметра - в направлении о^ центра воронки прогиба к ее пешферии. Определение координаг частиц, вовлекавшихся в движение к выпускному отверстию по параболическим траекториям, осуществляли для кусков, размер которых изменялся в пределах 0,2-2 м Это сбусл^щт'но тем обстоятельством, что сводовую структуру не ногут образовать одновременно куски рудной массы, отличающиеся размером друг ог друга больше чем на порядок.

Установлено, что при изменении крепости руды в предела?

У = 12-16, удельного расхода взрьшчатого нйщества = 0.450,65 кг/т и расстояния между выпускными отверстиями 20-25 м. куски рудной массы, размер копрых находится в интервале 20.2 м, вероятнее всего, будут располагаться по откосу вооошм прогиба на участке длиной 3-4 м от оси потока.

Выполненными исследованиями было установлено, что лвбля чгстипа, лежащая на откосе воронки прогиба э нияей ее части на участк®. доиноЯ 3-4 и, попадает в плоскость выпускного отверстия с частицами, координаты которых по вертикали отличаются друг от друга не более чем т 6-10 %, при высоте столба рудной массы над выпускным отверстием равным 29-30 м и не более чем на 4-5 % при высоте 17-20 м. Незначительное отличие меяду величинами координат этих частиц позволяет сделать допущение о том, что частица, располагающаяся на откосе воронки прогиба в исследуемо; интервале попадает в плоскость выпускного отверстии практически одновременно с частицами , размер которых аналоги-чен размеру частиц, находящихся с ней нз откосе воронки.

В результате исследований процесса формирования сводовых структур в плоской постановке задачи било установлено, что возникновение зависаний предопределяется периодически» заклиниванием кусков, суммарный размер которых превыше1? размер активной высоты выпускного отверстия.

Вероятность образования сводовнх структур Рд «ля наиболее хрра-терного числа кусков руды определялась иэ выражения

Рп = П (Ро)Р(о) 1

где / = /,¿"4 Л - порядковый номер I -ой частт>ы сводовой структура; - вероятность выхода I -ой частгмы в плоскости ^выпускного отверстия ь '1'очке с фиксируемыми координатами \jPfi) - вероятность существования частицы диаметром с{- в объеме рудной массы.

Величина вероятности Р(г) устанавливалась из предположения о том, что местонахождение центра частицы, попадащей в плоскость выпускного отверстия, подчиняется нормальному закону распределения. Проведенные исследования показали, что наиболее характерное коллчество кусков, образующее свод зависаний при активной высоте выпускного отверстия 2-2,3 к изменяется от 2 до 4.

Расчет вероятности образования зависаний для различных комбинаций кусков показал, что наибольшая вероятность формирования устойчивых сводовых структур принадлежит структурам с последовательным расположением элементов в плоскости рыпускно-го отверстия, имек-дкх минимальные размеры у границ выпускного отверстия и максимальные - в центре.

Анализ .уравнений, статически определимых систем, описывающих устойчивое состояние образующихся сводовых структур, по• зволкл сделать выьоа о том, что увеличение нагрузки на опорные частицы сводовых структур приводит к неустойчивому состоянию элементов свода. Одним из способов увеличения величины действующей нагрузки на опорные частицы сводовой структуры, является выпуск рудной масем. пересекающимися потоками. Конструкция днвда для выпуска рудц пересекающимися потоками предполагает соединение поставочных выработок сквозным погрузочнга заездом

с последующ юл образованием воронки выпуска в центре блока.

Схема выпуска рудной массы пересекающимися потоками представлена на ряс.1. При образовании зависаний рудной наееи 3

выпуск русы осутос. вляпт с противоположного пушета I, при этом в момент внедрения ковша погрузочно-доставочной маиины в навал рудной массы 2 и его извлечения приходит в движение столб рудной массы 4, расположенный над выпускным отверстием. Б момент заполнения уваленного объема, движение рудной массы прекращаемся, в результате язго на позерхнойть области влияния выпускного отверстая 5 дополнительно действует динамическая составляющая веса движущегося столба рудной массы. При увеличении нагрузки на поверхность свода происходит перераспределение реакций мэжцу его вленентами, б узлах которых граничные условия теперь упе не отвечают условиям устойчивости и сводовая структура разрушается.

В результате лабораторных исследований бшго.установлено, что наиболее аффективное разрушение статически устойчивых сводов происходит в воронкообразных днищах, у которых над погрузочными выработкам* формируют целик с вертикальными стенками на всп высоту дшгда. В этом случае опорные частицы сводовых ., структур приобретает возможность осуществлять беспрепятственное скольжение вдоль вертикально ориентированных плоскостей . Максимальное расстояние меаяу противоположными пунктами выпуска, обеспечивающее взаимное влияние пересекапцихся потоков, определяется из условия, при котором высота потока движущейся части рудной массы над нижней опорой сводовой 'структуры составляет 0,2-0,4 от обще* высоты столба рудной массы.

Отношение вероятности образования устойчивых сводовых структур при выпуске рудной массы пересекаются потока«* к

о? :•<>£ /у'

ок -

Рис Л. Схема выпуска руды пзресекйвдгиися потоками.

в

вероятное-!« образования устойчивых сводовых структур при выпуске независимы« потоками из одиночных выпускных отверстий,назовем коэффициентом устойчивости сводовых структур /сс . Вели-чгча ,{'с позволяв? установить во-сколько раз уменьшается вероятность того, что параметры сводовой структуры при увеличении на нее нагрузки будут отвечать условном устойчивости. Отношение вероятности образования устойчивых сводовых структур при различных нагрузках пропорционально отношению числа зависаний, Бэзникак'.цмс при тех г.е нагрузках.

Количество зависаний в технологии выпуска -руды еаыоход-нш оборудованием пересстщишюя потеками А/За§ определятся кз внродания

где //да? ¿: - количество зевисений рудной массы в базовой технологии при выпуске рудной ыассы независимыми потоками из одиночных выпускных отверстий, шт/ЮОО т.

Поскольку последовательность расположения кусков руды в сводовых CTpyK.vyp.ax такова, что в центре возникшего свода располагается бохзе крупные куски, а но периферии белее мелкие, то величина коо£фпшзн?в )*с будет определяться, главным образом, ¡ш количеством элементов и их весом, а нагрузкой на опорные элемзнти. Б свяач с этим велгчкна для сводовых

структур, состоящих иа 2-х, 3-х и 4-Х ¡элементов практически 1 "

гдеJ^i .у?. - соответственно, максимальный и минимальный _угоя ориентации элемента устойчивой сводовой структуры при нагрузках, действующих на сводовую структуру в^п^оиес^е ведения-выпуска пересекающимися потоками, град; сз^ , - соот-ветегаенно. максимальный и минимальный угол ориентации элемента угтойчивоП сводовой структуры при нагрузках, действующих на сводовую структуру в процессе ведения выпуска независимыми потоками из одиночных выпускные отверстий, град;

соо",0етг''гвенно> число разбиення интервалов мзг/еиеиия углов ор: знтаиии элементов устойчивой сводовой структуры.

По результатам выполненных исследований установлена зависимость величины /¿^ от технологических факторов

ь о.вв/& +аз?_

с ехр (3,5/1

где ¡Л - коэффициент внутреннего, трения рудной массы; / -расстояние мешц противоположными пунктами выпуска, м; Р -показатель сыпучести, и; ¡1 - высота столба рудной массы над выпускным отверстием, н,

При увеличении высоты столба рудной :;асси над внпускнгм отверстием с 15 до 40 м и уменыдения расстояния кеяцу противоположными пунктами выцуска с 7 до 5 м. коэффициент устойчивости сводовой структуры снижается с 0,8 до 0,4 (рис.2), что способствует уменьшению количества зависаний в 1,3-2,5 раза. Основным источником образования ударных- нагрузок, вызывающих разрушения днищ б камерных системах разработки, является процесс обруяения рудной массы при очистных работах. Длл установления величины контактного усилия, деЯстзукдего на поверхность основания блока в момент обрутаепия руды, н лабораторных условиях бил изготовлен ударный гравитац'/стгый копер и тормозное устройство. Определив эмпирические коэффициенты статической и динамической силовой характеристики в лабораторных условиях, а затем, построив зависимость коэффициента перегрузки тела от параметров ударного процесса, устанавливали величин^ контактного усилия в момент соприкосновения падакце-го куска рудной уассы с поверхностью днища блока в натурных условиях.

Величина контактного усилия Рдш срцяана с паршетра-ми ударного процесса в виде функции от безразмерного комплекса

где Р$ин - контактное усилие в момент соприкосновения пада-эдего тела с гюверхносгыз тормозного устройства, кг^ Р - аес падакадго тела, кг; '// - скорость тела в №«'сн? соударения

и/с; > ~ эмпирические коэффициенты динамической на-

грузки; д - ускорение при своборнок падении, ы/с5»

%

! р

<5 >я

I

4f,

р. i".

к

А

Г

fi t' / / ^^

у. —у ** ч

У. ____

г ! у

8

ßa/сспохше /М^г^у фЧУни€0/1Ш0*>.№>/М</ /гунм.ч ми выщхжа ¿гм

Рио.2. Зйвнстоотъ коэффициента устойчивости сводовых структур от,основных влиявдих факторов

, i«2,3,4 - соответственно, при высоте столба ридной массы над выпускныг отверстием h » 15,20,30,40 и ( ( ( ( И при Р = 0,6, ß * 0,6;

Г/2, 3, 4 - соответственно, при высоте .столба рудной массл над внпусккш отверстием Д = 15,20,30,4о м к при . р = 0,6, ja = 0,6.

Математическим моделированием и лаоораторными исследованиям было установлено, что величина контактного усилия, цей-•ствуацего но поверхность днища в момент обрушения рудной массы, определяется из выражения

Рг,м - 27$ (Р H*f

где Р - вес пядакцего куСка, кг; // - удаление плоскости очистного забоя о? поверхности, воспринимающей унарную нагрузку, N.

При отраоотхе камерных запасов рудную массу обругают в несколько стаций. Рудная масса, возцзйстзуя на поверхность цнкца, вызывает в его массиве интенсивное трещинообраэованиа. Возникающие поверхности ослабления снижают прочностные свойства массива днища в 5-20 раз по сравнению с прочностными свойствами образцов. Обрушение рудной массы весом от 30 до 60 тыс.т c. высоты 30-60 м может вызвать разрушения целика над погрузочной выработкой путем сдвига егс как по плоскости действия наибольшего сдвигающего напряжения, так я по плоскости , отрыва,ориентированной вертикально. Причем, если вел.,чинр. ударной нагрузки, действующей на поверхность днизо, существенно превышает прочностные его показатели, то целик разрушается одновременно несколькими отдельносгямг с близкими геометрическими размерами. Если ударная нагрузкз превышает прочностные-свойства янида только в 2-3 раза, то целик разрушается путем сдвига с последу чудим огрывом всего сопряжения от края выпускной воронки к ее пентру. Обеспечить устойчивость днищ камерных систем разработки от ударчта нагрузок на весь период отработки запасов блока ыотмо путем оставления рудной подушки над горизонтом разворота воронок выпуска высотой, составляющей 0,1-0,2 от высоты днища.

Для комплексной оптимизации параметров очистных работ при отработке крепки* руд с применением самоходного оборудования была осуществлена формализация стоимостных параметров технологических процессов отбойки, Еыпуска и доставки ■ для различных вариантов зтажно-камерных систем разработки. Оптимизация технологических параметров Очистных раЙот заполнена по критерию минимума приведенных затрат.

£ункиионально~струкгурная модель приведешь» затрат имеет вид:

Зпр = Со +св Кб )' >

где Сс , Cg - соответственно, удельные себестоимости на отбойку, выпуск и доставку, руб/т; КоЖд$г ~ соответственно, удельные капитальные затраты по процессам отбойки, выпу-

ска и доставки, руб/т; - нормативный коэффициент экономической . эффективности капитальных затрат.

Математическое обеспечение целевой функции дало возможность установить закономерности влияния параметров очистных работ на.величину критерия оптимальности.

При оптимизации параметров очистных работ были рассмотрены варианты разбуривания камерного запаса: I -раэбуривание массива нисходящими и восходящими пучками параллельно сближенных скважин; П - раэбуривание массива нисходящими пучками параллельно сближенных скважин с верхнего горизонта и восходящими веерами с промеауточного горизонта; Ш - раэбуривание массива нисходящими пучками скважин в центре блока с верхнего горизонта, нисходящими и восходящими веерами с верхнего и промежуточного горизонта.

В результате исследований изменения значений целевой функции от технологических параметров быпо установлено, что определяющими факторами, влияющими на величину » являет-

ся прочность массива и диаметр среднего куска обрученной рудной массы. Причем с ростом крепости массива средний диаметр рудной массы, соответствующий минимальному значению приведенных затрат, увеличивается. В общем случае величина диаметра среднего куска, позволяющего обеспечит1- минимальные приведенные затраты, изменяется в интервале 0,28-0,3 м при изменении крепости массива в пределах х = Ю-16. Изменение расстояний между противоположной пунктами выпуска, при выпуске рудной'массы пересекающимися потоками, предопределяли рост величины 3Пр , спиду того, что увеличение коэффициента устойчивости сводовой структуры привод г к увеличению количества зависания и снижению производительности выпуска и доставки.

В ре-ультаге исследований изменения величины приведенных затрат от основополагающих факторов были установлены закономерности изменения оптимальных параметров очистной выемки

0,22 ехр ( 0,0(6 / ) , м ехр(0,08±/) /6АЯ , кг/г ,

гае ~ соответственно, оптимальный средний диаметр

куска обрушенной рудной массы и удельный расход БВ на отбойку;

Д - ко»ф$ициенг работоспособности ВВ.

На основании выполненных'исследований разработана и внедрена технология отработки крепких руд с применением самоходного оборудования.

Сущность предлагаемой технологии заключаемся в отбойке комплектов параллельно сближенных скважин, а такие иаеров глубоких скважин на вертикальную компенсационную щель, выпуске отбитой рудной массы через выработки приемного горизонта и доставку руяы самоходным погруаочно-доставочным оборудованием в пункты перегрузи" с последующей закладкой отработанного очистного пространства комбинированными закдздочкыми материалами.

Подготовительные работы заключаются в проходке транспортного штрека, расположенного у лежачего бока и вентиляционного штрека висячего бока. Из транспортного штрека на флангах аахт-ного поля проводят наклонный съезд,, соединяющий горизонт выпуска и доставки с промежуточным буровым горизонтом.

Конструкция днища блока {рис.3) при выпуске руды самоходным оборудованием предусматривает соединение поставочных выра~-боток I сквозннми погрузочными заезаами 2 под углом 55-60° с последующим разворотом в центре блока вороши выпуска 3 и формированием временных иеликов 4 на всю высоту днища.

Рис." 3. Конструкция днища для выпуска руды нересекаяшмися потоками.

Первоначально погрузочный зяеэд в центре блоке расширяет

до размеров в плане 6x6 м с цедьа образования буровой камеры. •Для образования воронки выпуска гсрохоцят наклонные отрезные восстащие. У воронки, расположенной со стороны лека чего бока, 9 один из восстающих проходят на всю высоту блока для образования отрезной щели. Разворот воронки выпуск- начинают с образования компенсационного пространства путем взрывания глубоких скважин на отрезные восстающие. После образования компенсаци -онного пространства производят формирование воронки выпуска •путем взрывания секторов скважин, пробуренных из противополок-ных углов буровой камеры. С целью снижения сейсмического воздействия взрыва на целик, оставляемый над погрузочной выработкой на всю высоту днища, сектора скважин взрывают поочередно. Поеле разворота воронок выпуска производят отбойку руды в камере, Воронку выпусга со стороны висячего бока образуют непосредственно перед обрушением, приходящейся для выпуска через изе соответствующей части ■массива.

с Рудный массив обычно отрабатывают от центра блока к лежащему боку, в последнюю очерепь отрабатывают запас руды со сто-рины висячего бока. Выпуск рудной массы ведут с двух противоположна сторон погрузочного заезда машинами ковшоеого типа или комплексом мшин погрузочной и транспортной с последующей доставкой руды к перегрузочным пунктам. При возникновении свода зависаний с одной из сторон выпускного отверстия работы в этой зоне прекращают и производят выпуск с противоположной стороны, в результате че,го всиникаиций свод зависаний разрушаемся. После выпуска рудной массы из камеры, целики над погрузоч-. ными выработками могут бичь отработаны путем разбуривания их 'вертикальными веерши глубоких скважин с последующим обрушением ' в направлении от центра блока к флангам.

Основные1' результата исследований были включены йнститутоы "Кривбасспроект" в проект отработки месторождения магнетито -вых кварцитов рудника км.Дзержинского.

■ ЗАКЛЮЧЕНИЕ I. По данным математического моделирования ¡процесса истечения рудной массы и о результате лабораторных исследований на вквивалеитных ыате риалах выявлены закономерности расслоения сыпучей среды по крупности в процессе выпуска руды в камерных см-

стемах разработки. Установлено, что крупные куски горной массы концентрируются: по оси потока, проходящей через центр выпускного отверстия. Сегрегация частиц сыпучего материала происходит за счег распределения кусков руды по поверхности воронки, в момент поглощения потоком, я порядке уменьшения их диаметра в направлении от нижнего основания воронки прогиб?, к ее периферии. Концентрация крупных кусков в нижней части воронки прогиба обуславливается меньшим сопротивлением их движению по откосу воронки прогиба ь момент сдвижения слоя рудной массы с периферийных зон выпуска в область влияния выпускного отверстия.

'¿, Расслоение рудной масси по крупности р прсиесоа выпуска, в сравнении с выпуском сыпучего материала со случайным распределением кусков, повммает вероятность образования зависаний. Количественной оценкой возможности образования сводов зависаний руды является коэффициент1 устойчивости сводовой структуры. Установлено, члэ устойчивость сводовых .структур опрегэляется не количеством элементов, входящих е. его состав, а нагрузкой, действующей на опорные частицы. Снижение количества зависаний при ведении очистных работ с применением самоходного оборудования достигается при производстве выпуска рудной массы пересекающимися потоками, позволяющего сокрл-тить количества зависаний в 1,3-2,5 раза.

3, Лабораторными исследования™ я математическим_моделированием выявлены закономерности разрушения поверхностей, воронкообразных днищ, ударными нагрузками при обрушении рудной массы в камерных системах разработки. Установлено, что вечи' чина контактного усилия, действующего на поверхность днища, имеет степенную завчсимость от веса обрушенной руды и высоты обрушения. Разработаны мероприятия, предотвращающие разрушения поверхностей днищ в камерных системах разработки.

4. Разработаны математические модели стоимостных параметров технологических процессов очистной выемки при эксплуатации самоходного погрузочно-доставочного оборудования. Выполненные расчеты по критерию минимума величины приведенных затрат, позволили установить закономерности изменения величин среднего диаметра куска отбитой рудной массы и, удельного расхода взрывчатого вещества от технологических факторов, по-гг-одчедих повысить эффективноеть добкчл крепких руд этаяно-

камерными системами разработки.

5, Разработан новый способ подготовки днища и его koik, сгрукция, позволяющая повысить интенсивность выпуска и устойчивость днища при отработке крепких руд камерными системами разработки с использованием самоходного оборудования (A.C. № 1372044).

6. По пезультатам выполненных исследований разработаны "Экспериментальные паспорта вариантов зтажно-камерной системы разработки с применением самоходного оборул вания", утвержденные РПО "Укрруда".

Результаты исследований включены в проект подготовки и отработки блоков в осях 1У4-242 ыагнетитовых кварцитов 1-го железистого горизонта в этажг (—380)—(—300) м шахты "Оакса-гань" РУ им.Дзержинского ПО "Кривбассруда". Внедрение piepa-Оотачных исследований обеспечивает проектный экономический эффект в размере 300 тыс.руб.

Внедрение рациональных параметров конструкций днищ этакно-камарных систем в условиях РУ им.Дзержинского позволило получить в ценах IS68 г. экономический эффект в размере 27,46 тыс.руб.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Разработка ме гнетитовых кварцитов этажно-камерными системами с использованием самоходного оборудования//Интенсифи-кация горнорудного производства: Тез.докл. П отраслевой' науч. -техн. конф. - Свердловск, 1985. - C.79-Ü0 (соавторы Петренко П.Д,, Калиниченко В.А.).

2. Разработка крепких руд этажно-камерными системами с использованием самоходного оборудования на проходчески* и очистных работах//Разраблтка и совершенствование способов и средств побичи и обогащения полезных ископаемых Кольского полуострова: Тез.докладов региональной конф. - Апатиты, ¿987 -73с.. (соавтор Петренко Ц.Д.).

3. Определение величины ударной силовой нагрузки, действующей на основание блока при обещании рудной массы. - Кривой Рог ¿'JL-J. - 7с. - Дел. в УкрНИИНТИ 13.10.©, № 2205 - Ук 05 (соавторы Плронко П.Д., Кишинец В.Ф.).

4. Технология возведения комбинированных закладочных их-сивог./Д'оорил и практика проектирования, строительства я ¡ws-

плуатшии высокопроизводительных подземных рудников. Тез.докл. Всесоюзной науч.-техн.конф. - М. - КГИ, I99Ö. - с,бб-б7 (соавторы Петренко П.Д., Калиниченко В.А.),

5. Технология отработки крепких руд этажно-камерной системой разработки с применением саыояодиого оборудования//Совершенствование комплексной (открыто-подаемной) разработай рудных месторождений: Тез.докл. науч.-техн.семинара - Кривой Рог, 1990. - с.90-91 (соавтор Петренко П.Д. ).

6. Способ подготовки днгсца блока//А С. № 1372044 СССР, (соавторы Петренко П.Д., Пикельный В.И., Коргун A.B.).

Соискатель

РТП гСРРИ Заказ Ii 48. Тираж 100 экз. Подписано к печати 23 февраля 1992г. г.Кривой Рог, ул. 22 Партсъезда, II.