автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Совершенствование технологии и управления горными работами на этапе доработки рудных месторождений (на примере Дегтярского рудника)

шшястшяво ндоя, внса21 шш а гешназкой полинаи

КШЕСК01 '5ШРЛ1ЩИ

Уральская ордена Трудового Красного Зваиали горзпй пкстигуг ии.В.В.ВахруивЕЗ

с обериечсгео&анйз технолог V шазяшя гсизие работам а» эшз дшбоеш юлят иэзяшцшвяз • (на иршгвре Ддггярского рудника)

Специальнооть 05.15.02 - Лодзагязя расраЗояд

иЗЗЕОрОЕДЭНП»! ПОЖ03НПХ

нскопабких

Автореферат дйссврхацЕИ па сопсганкэ учааол стопбпя кпндвдата гва.нпчвсзшс звук

Еа ру.еспася

ТУРОВСКИЙ Вдадаояр Гиде да втя

Екатерзнбург - 1992

Работа внполиепа в Даггярзкои рудоувравлеаиа и Уральской ордена 'Трудового Kpscaoro Зва1.опк горной институте иы.£.£.£ахрувзва

" Ыаучрый руководитель - к£Ед.5гзхническ;1х ваук, профессор

Денвпгьва И.В.

Офвциальвке огщонаить: доктор гажЕшесккх вауп, старший

паучкый согрудниа СлагавовсзоиВ 0.3, кандидат технических наук, доцзиг Зайцев А.Т.

Ведущее предприятие - Урадьский научао-иссксдосиельский

в проектный îiEciEiyT ладной проьтп-лешзо.)ТЕ (Улияроавдъ)

Зацс-а дкссергздвг состоится " 1992 г. а

-г чьсор на сасадапип спецвалвзсроваипого совета F-.063r03.03 в Уральской ордосв Трудового Красного ЗЕавени гор-ссы Евсмгтуга вь'.В.З.Вахрушва но адресу: 6202X9, г.Екатеринбург, удЛ'.;'йбыи8ва» 30.

. С дЕСсартацрвй важно оэваяокахься в библиохакз Уральского ордена Ïрядового Краевого Звашна горнего вветк'хута нк.В.В.Бсх-руздва.

Автореферат разослав "23" Hc^tj'-» jogg г.

Учеггй сйкретарг. спещшвизкрованзого советь

-> В.П.Тпдьем

ОБЦАЯ ХАРДОКМЗГШ РАБОТЫ

Актуально с ti работы. Процесс окзплуятацкк рудншс ивстаровдепня включает три этапа: развития, схаби«воК добыча, затухаввя (доработки). Коздыа из cía busos досгаточи-п продолжительность в отличается своей схшгфпкой. Так, длительность этапа затухания добыча na ряде уральских рудвиаов а Нпгериа-цювалв, КрасногвардеПокои, Зюззльоеоц в др.) составила но ненов* 10-15 лет. Hfl Дегтярокои ру;ни*з зтаа затухавия добыча завял 23 года.

Специфака этапа затухания во сводится только к уиапьсшп& объемов добича. Новявтся условия ведевия горних работ, apsrceu чаще в худгую сторону. Непрннятае адекзатних ыер для преодоления негативные последствий о видения добичи г нзмеиеьия условия веде-пвя горвшс работ ведет в прогрессируюдаиу ухудвенип производстлои-вих а эконоинческих показателей предприятия. Боспровятствовагь этоиу йогах соиариеяствовавне технологий г управлзпля гортшии работаю» проводишь прииавпгальпа в специфике этапа доработка поо-торогдевия.

Изучение характера взизнезий условна ведения гордых работ па этапе доработка масгороздопня, возаигавдизс в свйзи о зтйи гор-потехвическкх проблей и обосповаваз цутвй их разревеввя па освова соэервопсгвозаявя технологии а управления гзргшиа работам представляет актуальную ваучпув задачу.

вопросы соверсснствоаапзя тохяологйз в управленля горпнип работав па подзешшх ру давках вез г да били в центра ввшвдья уче-В1а, ваприыор» И.И.Агоиков» Д.И.Броннакоз, Н.З.Голаез, Л.В.Зубра-лоз, 2.Р.Ииенвгов, Д.Р.Каплувоя, В.В.Кулпкоп, Б.К.Шшаев, А.А,Нзт-рооов, В.З.Рхезскяй, Ф.Н.Рогинсенй, В.А.Сшиюв» а.Н.Сдеицов, ¡i.e. Цагалов» В.А.Иестаков, нвогве другие. leu ас невсе» восиотря ва больной сбгев вьучвиг исслодогавий, не удалось обааруаить тавкзг, о которых акалвзаро^алйоь горвотехивчвокив прсблекы этапа доработал ыестороадевий, s вопросы соварвенстаовавм технологии в ynpas-двяпя горншга работав расскатрааалась арапавнтедьво z свапяфиаэ этого птапа. Есследоааааяг проведеввые в этом вааразлевза ва Дегтяревы руднике, восят пионерииИ характер*

Основная одев работа состоит в рассмотрели стадии затухания добыче как специфического этапа в процессе

эксплуатация рудвкж насюроадеавй, огдпчавадгося со условиям веде» аи» горных работ ох этапов развития работ к стбчльноЧ добыча.

Цедьв работы является ссвесяоиствованае технологов е уррарлен** горзнш рнботаия га этапе дорабстхв рудннх ивсюрохде-низ, ооеспачгвавдва сэхргцеяве срока дорсботм, свзгевге аатрах на производство, зффвхтввноэ управление качеством рудн, свкгение со-¡прНиЕ озасеоств лрн разработке кеднокодчсдакных руд,

К в х о А в и с ел в а в в а ген вклзчал!» наблидезня за горвотехвичесиит условиям в производственной деятельности» Дег-хярсвого рудника на стане доработка иесгорсгдевия/анализ с обсб-дияие результатов каблвдаввй» иодедарсдаЕне технологических про-цвосов в льссраториыж к вроязводстЕвяв'ас условиях, статистическую обработку данных, сетевое ялвнвроваяве горьха работ, вшодсение расчетов ва ЗВИ.

Н а у ч в н в п с я о 2> я я я, эащиддеыые в р а 8 о г е, в в х I о 1 I з н п:

закономерно «'.¿а изменения условии ведения горввх работ ¡за этапе доработав иезгорохд&яяя}

технология к параметра хомбиаировавиоа сзстеаь разработав с участками сдловиоЧ каыириой выемки и ук^очневвоа эакладкоЗ са этапя доработки ивстороздеаип}

парпаетрн систему псдэтахиого обрунеии* о торцовые в довввы вппуоксчг в а?огш.воаоеаряого профилактического заиль авиа ва о та па лоуабс11И ичегоровденая|

кетод управления качеством руда а условиях ограниченного фронте очистной виеихя;

метод ойр^едеввя производствоввоа иосиости « срсеа дорпбот-от рудника.

Достовервостьваучных п о л о я « а я й, выводов я рекоизвдаций обоовпвавн срьдствввтедьаыив ойъвшиг ста« тистичесхого ыы« риала, хоровая сходшосхыз расчетных показателей с результатам производстваввих в лабораторных эксперинептов, со-дохятельввви результатами введревля рехоиевдащЛ г.а Деггярсхоы рудвяке.

Прасгвчяохое значевие работы состоят я возногвосгя совраадявя продолхвмльвоотв отработки в улучшения производствеяньх в згояомвчеекнх показателей рудников на втапе доработка ыззтерохяевай.

i е о л а з 8 д и р а В о х ы озувдсхалеиа на Деплрогои руднике* что позволило на 7 лаг сокрахигь прододгстелыгсмь дора-00X23 иесхороздевия к получи» зЕОВсинческай эффект в pcyuspe 2769 sac. pjCfldß. Кй^бнвирогапЕтвя с tic хеш разработай с учалкаиз сшмпноК мирной вившш эьспоаировплееь па ВДНХ СССР, а aazop вагрездвн ссрэЗрявоЕ ыадальы.

ДпроСаЦкя р а б о х ы. Осяозныв положения и раздали работы доитдоались ва Всесогшои совещании по одноиадиПксЯ выашЕв руда фа систеих coöpynentmi (r.üccofi, 1965 г.), Всо-COBSHOî* свьттьрв "Ошл празааввпя cuoxou с эаглпдкоЧ ¿ыраСогав-пого сросхравсхва ва подзеиаих горных прбдпрплхиях цветной ие;;ад-яургаи" (г.Свердлоэсг, ÏS77 г.), Уральских ¡одчно-хехшлесзих ков-фзронциях по обману паредоаш* ошхоы в cd лас sc выпуска и досхавнз руды. снвгаяня потерь в разубзгпвпниа полезных исяопаашх (г.Дог-тярск, 1969 г.) в по сисииан подзесвоИ раэрабстгя руд цватпих металлов (г.Дегтярск, ISC5 г.), СбплвИной Еоиф5репцик Сваряловско-го горного звсхихута "Ускорение научао-лехввчесгого ппограсса а горной дала и геологии еь оспоьа пршевепия новых технологий0 (г. Свордловог., 1987 г.), ученых совьтах изстихуюЕ Упппрсиздь (г» Свордловох, IS70 Г«), Горного дела ¡Ш СССР (г.Свзрдловсв, IS69 г.), ЦШГРИ (г.Носква, 1970 г.), тэхеовзгах коцдорно Твяцветвт (г. Яосква, 1992 г.) в Двгтерсадго рудоупраслевия (г.Дэгтярск, 1392 г*).

П у Злигацяв. По хема диссертации опубликовано 7 печатных рабох»

О б г в а р а б о i н. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов а зааягяввия, нзлоязнвых на179 osраии- -цах иаиинопвевого хек-ta, содеркит 23 риезвва, 22 хайлииы, список вспояьзоваввих источников аз 92 наямаповапи;! в прзлогзаия.

ОСНОВНОЕ СШГШйВ Р/БОИ

Исследование хьрахаора измазеЕий условий ведевин горши ps-бох ва этапе доработка Дэггярскоге месторождений включалэ взявла-аса областей, а асхорых ыизболае оцухЕко пролвляшея зхн изменения} качественную в Еоличесхьеннув оценку изменений; формулировку горнотехнических проблей, возникающих в результате esushentfi усдопей воденея горных работ»

Для выязлення област9В,в которых наиболее ощухкио проявляются изменения условна ведения горвых работ, ва вримере Дегхярского

рудника бвгк проанализированы асе сферы производстваипол деяталь-госги горзогс предприязир, 2 рззулмага били виделаян следуЕлдаа области: геог.охйчзо&ы услохая, ijspons горних paCoi, горбов давяо» ейо» ло^рчса оосюааие рудвиса»

.Характер азиаваккя хвологвчесхях условий изучался nyieu их одепг.п по сосзгояанг на 1970-71 гг. (предавсз:вуюцаз стадьи затухания дсо'ычи) ь дадае в I£75, lifo, 1955, 1Ш i-ojax (нч'сгадки зстухв~*дя добычи). На ocuoas плаасэ горвьх pador кеедого года выявлялись блока, находившиеся в ¿оЗнче. Иэ хащогу здоку заизряли цепкость рудного ила и активную шсогу ьтйха и оиред«ляаи юс средиа-гкгешн-ше значения (табл. I); Таблица I

уелавий__

г

. „„ siti'.xtu »in l r.'jn г hu i t f 'i л( .

"Г

Двпаиярв горно-гэологл^еских

НышсноьаЕнв : _Зн?.четсе локазагелеР по годам.

~Т771 ' " ———°—

покагдуэлг.

Средняя аоциоегь рудаогс taac. к

Ороднлл ижт:-:в8ая aueoia OSPUS, и

ГШ

*

25,5

БО

2£,7 60

ШГ

; 22,6 j 18,7 ) 16,3

! } ! 1 56 52 ¡48

ESL'CUfiUlü £8£ЕЧШШ S д2Пукгуры фрОНГй ДОПЗучаЛОСЬ НЙ 0С-

коио плааол горнах patfo* sux m лзт. jis ooüols рассмотрения месячных шгйео в горних jpaöoi определялось сред): в а чирло оОъоетов, находи. ¡со- в А00Ш0 (lata. 2>. солнца 2 Динами*» гот^етехиэтеских условий

Наваеиэваило покезатзля

ЗЕЗЧЗКЛ? п ~~TsJTö T~T$W

жчзаталэП по года?.;

Iwfl ! "Ьгё^ТНЗЧГГ

Ззлкчлга фронта дос^ЧЙ:

всего оСъскго» в годог.са плазз

сдтвреиачсо работавшие ОбЗСКТК (в СрбдНби}

Структура Фронта

Д00ЫЧИ, £

капера

ыендукаыарие

цеявий

лвзвдмгазакв ,

двлюсв

ачклияхя, фдааги рудрого -мяа

I

58 1 26 t

i

25,5 { 14,1

8,6 31,0

10,7

UA j !

17,2 ! 25,0 !

!

43,1 j 17,8

23 11,3

21,7

43,5 21,7

13,0

22 9,8

4,5

23,7 50,0

22,7

16

6.7

16,7 44,4

38,9

!

Рис.1. вертикальная проекция эхсма'дшш поля Дегтярскопз рудника

НА «174Г.:

1 —НЕ ОТРАБОТАНО; 2-ОТРАБОТАНО И ЗАИЛЬ!Ю; 5-ОТРАЗОТАШ IIОБРУШЕНО

Рис.2.Кач5ИНИТО?«.ш«я систем с чшткаки сплошной камерной

ВЫЕМКИ и УПРОЧНЕННОЙ ШАлДКОЙ:

1-отритая руда; 2-сшучвд закладка; з-мпрочкенная закладка'• а-пер8ичная камера ¡6-вторичная КАМЕРА;муц-кежччлстксвый цеаик

?

üa табл. 2 зедвс, 450 фронт добычи па тольво сокрацаатся ео-ЯЕчестззвно, so а ухудвавюя мчесгзаняо. В неы спигаетса доля прои^Еодаеяьаиг. какз? к иеадухашрнкх целиков и возрастает доля «згадо?й5Еаг целиков п пнклиноа.

Ыараоткиив гр?нол> давления ос^ьекгивио гьязано с увальчависы глубэдш гориыу. paoо?. декенцзн^рашгеи очастпоп вщкки, изрезанно от ьа р^юго юссква каизраиа, отстьианмь выаккк целиков в гзь^ЕыХ огахгх (рпс. I). Слмаиазичешю ннехрунонталшю пабдв-дупрд ес горэка давлением на Дегтярсхои рудника проводились спа-цнадгсши тшетктуте Уншрокедь. В райках данного исследовчнпя сак били депелн&за наблюдениями за проявленипин горного давленая тзхеэдсгиччского характера. В частности, изучалась интенсивность таклх проявлена.! хорного давление, как деформация ярэпа и выработок» обрудавия рудшх целиков* потеря буровых гдаазин.

чес^ога дефориацвЗ крзпн п пвраСотск определилась путец вы-о'оргл ts передо а ее одогу pcuosiaux работ. Bes внявленвыз случаи кдассцрэдпроьалиь по значжэстыг uecsy проявления (подавно иьрабозгг кал-лад* но го характера» ползоно сыработки блоковьз, выработка гаргззьгг бнпусгй, прочие вьрабо5гп){ ъ«ду крапление. Он-?гдьдя*;ас* частота случаев ва 1000 i до "tarca руды ^. ¿ля вырабо-юк горззойга випуекп рассчитаны уравыаниа зазкспкЬсхп ^ ci про-долгах« í-üqcxh экешучхапии (i, изо). Для выработок с'дерзвяанзи краплвянбй зпвгзииосхь наест вед:

0,093 1 (1)

для выработок с бетонным у.рапданиви:

^ - О,043в*™ (2)

(чадгаса корролявпн уравнений сосхтсхзвнно 0¡72 и 0,63), ЬаЛшдеивя оз обрусанпоы дзрывшлс сигаин проводились i 17 Ойо&х змхногв а подотагнего сбрупгяия, отработанных ъ 1080 -i'984 гг- ГСотар* схвагкн определялась как разность ыекду парзош-чяльао пробураавныЕ и «ригодона г заряглнах). h результате обра-ботги статистических данных получено уравнчпге ннозаствовной регрессе«:

S ■ 0,2t>7h ♦ 0,673f, (3)

рд»5- потеря спвагпн, jíj h- средняя ддппа сквакин, uj Г- о гида ¿ив заряканал, недели (совокупная коэффициент корреляции урав-кегил 0,82).

Еабдвг.ркяд за пехарнни состояние!! руднип показали, что в охлччиа ох др/гах условий оно изыанг.ется в лучщую ст рону. йтз оправляется рядом объективных горно-хасдогач^с^.х п^чг.з? увегк-

чеввои глубина горних работ» что ушыышго аэро.дпнзгачесхуо связь выработанного пространства о поверхностью; >ыеньшсв^в>1 орадяеа аоцностп рудвд: тал;,выклиниванием рудвого тела по падение* что приостановило двизедие васо выработанного проогрансава с oiara-вв окисления. Лолохительнуп роль сыграчи tai^e прозодивпиеся па эгапз доработки ыостороядевпя меропри una по ссвериэнствозгаию технология горвкх работ, в частности, прияеиеняе коийааирэвапноц.. систеш о участками сплошной к^иерной вывики, отказ от с-эязингшх с больший расходом леса систем слоевого и лодзтазного обрувензя (о roscxearot» высотой подстава).

Рсссаотрзаие выязлендих ииганваиЗ условна ведения горпых работ ьа этапа доработки Дагтярокого raerореаделил позволило сформировать следущие горнотехнические яроблаиы, возникала перед предприятие!«

Обеспечения достаточно высокой производительности и хороших экономических показателей рудшка в услошях сохранения фронта добичи, ухудшения его структуры и геологических условна горних работ, парастапия горного давления?

эффактьвнего управления качветвои руд» з условиях сокрацзнпя фронта добычи?.

обоснованного определения срока доработка, мсторокданяя а производигвезвой иощности рудник в услозаях дипаишного сокрапе-ния в ьзшт&нля структура фронта добите. •

Указанные проблвич оявосятся к области технологии i: уяраэло-бия горними работавши разраязнсо их требует совершенствования по какдоиу из этих направлэний.

£ соответствии с формулировкой проблей доработки аосторогзда-вия исследования в области совершенствования технологы горвк: работ долгны ориентироваться ва повшение производительности рудника, улучшение структуры фронта добычи, уиенывениз горного дзз-яепия, снижение затрат. Исходя из этого, прежде всего были проанализированы щшеняешэ аа руднике снстешх разработки. Было разе во полностьв отказаться от ыалопроповодигельзых систем слоевого в подэтааного обрушения (о лонигевной. дысогоЕ подэтака); для уненьиения горного давления пивиоихь уровень концентрации очисг-вой внешев на мосторагдевии,.вире прииеяять еахладку вустох вивс-то обрувевия; для снюсения затрат оптимизировать параметры при-вевяевых свстви разработка.

Наиболее слолши оказался вопрос расвшреьия каиераой рыемкн б закладкой. Оперр.тгавдая вывиха хаивр в и:шнйх схахах приводила к двхоаг.еЕ1рашш горных работ, увеличении горного давления. С другой еторода, хашрвая ызз1жа обеспечивала высокие а<зхшш,-эхово1лпво-киэ глхасатгдн, а приизнеяие' закладки визою обру ваши сапка до горнее давлеаив. Для рагреабнкч вознлхиего захрудвеыш па Дегхярокоы рудзике била предлогеяа впервые внедрена в проыицленнув практику хоцб:щ;:рованн^я сястыа разработки с участками с плотей каыврной вызихи (рис. ¿'). При стой систем ¡ишервая вывиха развпвалаоь ве янио, па возив втреи, в по горизонтали. Вг^схо энаиги обособленных хБмср они отрабатывались всплошную участкаиа по 2-3-5 хаиер. Поскольку при сл^ошвоИ зывихе закладка парпичиих камер додана

ль упрочненное, при отсутствии иа руднике производства твердев-иаа закладки искусственные целики создавались методой инъектиро-ванкл. ,

Для прчыеввнил новой система разраОохкн требовалась дагь научное обоснование ее параметров и ихио::огик. Цетодика расчета параметров хаиер в целиков разработана в трудах извастнвх ученых СЛ'.Борисевхо, В.Д.Слесарева, Г.Л.Зисенко, 1:.й.Цигелов1 и других. С использоваяяеи этих разработок били выполнены ие^^хояаыые расчеты для уодов^И Дегхярского рудакка. Было установлено, что ширина первкчних хаыер I искусственных теликов додана бнхь 41« менее 8,5 - Ь/,5 и, сирина второтвпх хаиер до 20 и, кюрина иазучастховыг. цзЛ1.хов. 15 - 18 и, висота по:олочш1 «а иавав 12 и.

Практика применения зтих параиехров прч проектировании горних рабох рудника показала, что ходьхо прочностной критерий не-досхахочев. Его необходимо дополнить звоиоиичоскии. 2ак, ширина первичных камер долхва быть увязана с диаметром спускных воронок. Ирд диамьтрв воронок б - Ь и ширина первичной каморн иоггт бить до £ и, если вшуох руды проектируется вп одну сирену скрепаргого орха. На ыо неприемлем по условию устойчивости искусственного целика, мивхмакьяся аврина которого 8,5 - 9,5 и. При выпуске руды ва два оторови скреперного орта варана первичной каперы мохет сихь до 12 - 16 и. Згот вариант правилв и по условию прочности. Но о увеличении вкраши хакеры увеличивайся затраты ваннгвктирова-зхе. ОдЕОаремепнв снижаются удельвне затраты ва подгоховихельно-яеризяво рабохы. Возижиех задача вахохдевия оховоиического оптику кв. Ди «в решевня в диссертации првдлохвна формула определения

Ю

ыирюш пврвкчншс каиер по критерия иининуаа затрат:

8о«т.» А/51"£ , (4)

Где СвптГ опишальная.ширина хаксрц, и; А - пз завксяциа от иирава камеры затратн на подготовь/ и варезку, руб.; 84- затрат на агаьемнровйтге закладки, руб/г; € - запаси руды в :гпзрэ на. единицу ее ширины, т/и. Для условия Дегтяпского.рудника ышшальнгя ширина первичных капер получилась 14 и.

Ширина аторичнздс каиер является веяичикоп, зав-лояцеЯ о.' других параметров: длиаы учестка сллогаюй каыарвоЯ виеизл и прлнлхоЗ шириаа первичных камер. Экономический оптицуи определлзхся из соотношения обьеив неуврочневпоа зыкадки а участие к ^прочнанцоП. Чем больше зю ссотновешп, геи кеьыга затраты за упрочнение. Исходя из ото го соо браге бея, в участках сплоиной каверной вг'еики длиной до и долапы размещаться одни перакчнвя и одна-дгг ахорачиие камеры; лра большей длине участков - две яарвичньо а две-три вторичные камеры. Что касается иехучастготп: целиков и всюлочиц, ¿о оптимальные по экономическому критерия значения их випк;:н п зпсогг равны минпиальниц значениям ш крктерав прочности. 3 противной случае возрастает доля добычи аенее экономичной систгиои подэтаз-зого обруаения.

Большой объем исследований был связан с технологией возведения искусственна целиков из то до и кшекгяроваиия. Вшзргыа опытные работы по зюгу ыаюду проводилась под руководство« проф. И.И.Цн-галова. Не в проыышенвости данная технология пр:шаяев*ш по иаила. Ряд авторов высказались в том сшгле, чго это практически неосу-ществшо из-за низкого качества материала сыпучей закладки, хсого-рай содергит глинистые, илистые, пылевые частицы, не ошнт к ив отсортировав. На Дег^ярсксы руднике для закладки &ашзр кзиозьзе-залась порода, ио проходческих забоев, содеряавшаа 10-12,илистых и глинистых частид, пероднуэ мелочь. Задача состояла в тоа, чтобы разработать метод создания искусственных цадиков на оспола рядоао-го закладочного материала, компенсируя его недостатки подборов состава ташюваквого раствора г технологии иягактпровавия.

Вп:олненвыа лабораторные исследования на моделях и образцах а большой объем промысленных окспериментов показали, что поставленная задача вполне разреши®. Для этого доданы соблюдаться следующие основные условия:

тагаонрЕнгй раствор следует готовить на цементной освово

(расход iviieara ва Дегхяроко.ч рг:ниг.е 60 st/m3)}

в гзчесхве квартих логух использоваться шлаки (не Дегтяревой рудвззе - онакл кегельной), суглинки;

рцсхЕор дол^Н готовиться из ¿озкешлотых материалов, ва рас-елврвазцихоя в легко дровикащих в поры ракладки;

в сасгаз раствора ¿ол*~нн сходят.» пласпфякеторы ч замедлители схватывания раствора (ра Дегтярсхог рудника сульфидно-спиртовая Сарда). Качало спутывания должно бить порядка 15 - 18 ч.}

инъектирозаии« до ich о быть напорный, под даанниеи ох 0,2 до 1,5 Ша, ~4 продолжаться до появления з хонтрс^ьнах точках осветленного раствора с сбъбивой кассой не более 1,1 - 1,2 г/смэ. Ра-дцуо наьелтлрэгаапл ва долхив вревашть 2&-27 yj

очень пада>, т:тооы про изноешь лыюегь вагветащеВ установка чада увазвва с обзииоы пустот в кагер« так, чтобы сирость потока г.е прзЕывала 5-7 ц/ч;

точки иньтиросання следует переедать снизу капора вверх в от висячего бока к легачеку.

3 соответствии с программой псс.-вдовагельск'лх рабох проводились наблюдение за состоянием кагзр и вддиков. Случаев обрушения всяусстввипо: целике а не было. Отобранные в камерах образцы упроч-нег эй ;акледви доказали иа испытаниях достаточную прочность»

Лрочяосхь ез сеахве, цензов 1,8- 2,4- Свше . ша '; , 1,8 -з;о а,О

Доля образцов,' $ • 3,4 34,5 48,3 ■ 13.8

Опздиаяьный авалнз бия проведен для того, чтобы определить возможности ноЕоа технологии для реиапил вознпеьях на втапе доработки горЕотехннчзсвих проблем. Всего с 1%в по I2C2 гг. новое технологией' било отрвГоп.но 29 ш.'зр, кз них 12 перчичных и 17 Сйъси камерной л:еыхи за cvss вторичных каиор увеличился г 2,4 paiia. 2ю удучиилл структуру Фронта дибачи. Увеличение юли лаьзрной аклтеи ьа счат вторичных ¿аиер составило:

Год Х974 1975 1976 1977 -I9C0 19Б1 1982

Доля вхсрачнях камер ,

в добаче рудника, ^ 10,7 13,2 2,9 5,7 13,8 6,4 8,3

Uoovcvjieob концентрация горяч* работ. Так, площадь вертикальной проехав sкепдуотадаовного ¿юля очистных работ рудника ва начало IS74 г. составляла 128,3 хыс.ы2 'средняя верг::крл^ная висоха Х4Э,б м). Ва начало i960 г. нлогддь уменьшилась до 56,8 тыс.а2, т.е. s 2,2 раза, при том условии, что добича рудпака за

эхо apéfi уменьшилась голью i 1,6 разе. Средняя вертикальная вняла поля очистных работ ва 01.01.1380 г. составляла 79,9 и. кон-мнтрация горввх patíos а закладка пустот стабилизировали горао? долена«, сведете..ьстиои чану возет сдугить показатель частоты глучаеа дефорвации крепления выработок. За период I97Q-I99Q гг. хри опускании горизонта очиЬтвой ввемкя ва Z00-30C и оя на увели» (идея я устойчиво деркался ва уровве 0,20 - 0,21 случая ва IOOU т юбичв. На возросла Чисюта обру певай рудних целиков. Улучпялооь юхарвое состояние рудника. Применение сплошной каперной ruaiuai 9 зтаке 430-490 и привело к образовавхв породчого барьера из зак-аадки длиной 380 и, приостаьовиввего ояускавие разогретых обруезч-1нг. пород. Дроведеввне зяигрн показали, что под барьером окисление гтбитой руди начиналось с более низкой температуры, в результате »его скорость нарастания ее составила 0,6-I°C/uac ьа верхних атаках. .Внедрение новой технологии позволяло предприятию ловчить экономический эффект в разив pe 1138 тис. рублиЯ (в ценах 1984 rosa).

В связи с увеличение* дола целиков (особенно цекдуэтагннх) и вшыивок а структур в Фровга добычи ва этапе доработки иве торозде-ввя объективно долгна возрастать роль сисхевн подэхакпего обруае-ввя. Это подтверждается следувдямв данными! ва Дегтяревой руднике в 1972-1980 гг. этой, системой было ДООЫТО WlíS руды, в I98I-I99C гг. - 8Ь-'» в т.ч. в I988-IS3u гг. - все 10053. При большей обьеие при-иеазния спетое совериавотвование ее параибЦ.ов позволяло руднику пояу.ат* звдчгл-ельяий экономический

Систеиа подыаквого обруиевпя применялась па Дегтарсхоа руднике а двух вариантах: с торцовый в дониии выпусков. Ь<$фаггйввосгь састеин зависит от высоты подэзага* Возникла садача определения оптикальноё области пршанеииа каздого варааага и оптимальней ¿и-соти подзта^а. Паучкие освовы схоноалческой о_^вкн и отиикзадая параметров систеы разработки исследоваии в трудах М.К.Агонксва, В.Н.Городзциэгэ, г.Е.Ваплувова, Б.А.Шэстакова а других. Наиболее широкой примечавиз ааиел метод, предлогеваий Ц.Н.Аговвовиц, при котором сразяевие делае.оя по сабесюиыости добычи с учетом ущерба С7 потерь и разубозиваяня. В еввзи со спецл1л:коа этьпа доработки (повшзенвов горное давление) полагаем необходимым дололаи-аальво учитывать затраты ва поддержание вырабог^к горизонта выпуска я уцврб от потерь сквасив, Предлокаввре в диссертации ууав-

взвие затрат вмэвт вид:

а « а» ♦ уа + loo*S)*lo'*(nyn» РУр), О)

где а - звхратн по варианту, pytí/xjat е- затрат (соответственно) вп вкпуск руды (руб/т), восстановление крепи (руб/случай), бурение сквакин (py<í/u)j Б - затраты на подготовку и нарезку блока, руб; Q - запасы руды в блока, т; <)- количество случаев деформации крепи, определяется по форцулам (I), (2)} V/ - удельный расход оквазиа на отбойку руды, и/х; 5 - потеря схвагин» определяема по формуле (3)}П - потери и разубогивввио руды» ¡¡i У„, Ур-уцерб ох похерь, и разубокиьанил, руб/х.

. Для определения зависимости потерь и разуСошвання от высоха ьодэхега необходимо прегде выявить зависимость этих показателей друг ох друга. С эгоЕ дадьг в двух блоках с торцовый выпуском при высоте подэхака 20 и был посхавден специальны! эксперимент. Методика его состояла в варьировании гошотоК извлечения п панелях. В результате подучила II пар взаимосвязанных значений похарь и разу-бовивапия. Схатисхкчзская:обработка этих данных показала, что увеличение (сникение) разубокивания на 1$ сникает (увеличивает) потери на 0,822. С учетом этой корреляции иа основе обрабохки данных, полученных в результате отработки 16 блоков системой подэтакного обруиения при разной (ох 12 до 34 и) высоте подзхакаИ» выявлены зависимости:

. П «11,3 - 0,48 Ь * 0,013 h* , (6)

•р - 8,2 ♦ ЮГ® I^h«-49 . (7)

Остальное данные длс уравнения (5) были подучены иа основа смегыых и плановых расчетов, изотчатнюс давных Дегхярского рудники. Уравнение (5) позволило рассчитать графики затрат (рис. 3). Из рисунка видно, что при высоха подэтазш до 22 ы более экономичным является вариант с торцовый выпуском. Оптимальная высота подэтажа при этом варианте 23 и. При варианте с доапыл выпуском оптимальной явльахся высоха подэхака 25 и. Установленные завгсимос-ти по-золили обоснованно подойти к определению обласхи применения вариантов системы лодэтвкного оСруаания на Дегтярском руднике, вести отработку блоков ври оптимальной для каздого варианха высоте подэтака. оа этот счет подучен экономический эффект в размере 1106 хыс. рублей.

Вахагш направлением совершенствования технологии на эхам

л

\ \ ВЛАСТЬ ВА орцивым ?ИАЧТА мпчском 1. 1 1 ОВЛАСТЬ ЗАрИЛНТЛ с донным выпдеком

\ \ г 1 -

\\ 1 I 1 1 1

л V"2 1 1 1

1

33

»

го я

» и

Ь.м

Рис.3. ЗАВИСИМОСТЬ 5АТРАТ ПРИ СИСТЕМЕ ПОДЭТАЖНОГС ОвРШРНИЯ (Я ШСОТи ПОДЭТАЖА I

1- ВАРИАНТ С ЮРЦ08ЫМ ВЫПУСКОМ',

2-ВАРИАНТ С ДОНШМ ВЫПУСКОМ

дорабохкх явллатсд параметры про*ивопохарной профилактики, яв«ях>-пвйоя па Дегхярсхои руднике составной частью систек разработка с обруЕвЕиак. В отличив от других характеристик состояния горных работ, условия развкхвя окислительных процессов па зтапе доработки меняйся для рудника в лучную сторону. Природные и технологические прятаны этого явления была рассмотрев^ вниз. Для того, чтобы углу* бить качественную харакхерясхиху явления, бшш проведены набдвде-вея за кнтенсивносхьп развития окислительных процессов в условиях дорабоххн ыесхороздевая. Для выявления влияния барьера и» закладки в зхеше 430-140 н на тормозе нив окислительных процессов были проведены наблюдения зв темпера ту роа а рудных целиках. Е результате было доказано, что в массиве во происходи? садарасогрлвания руды и источником раьогрсва явдяехся только контакт с погарныын очагами. Бпрьер из закладкз устранял зтос контакт. Была хакха доказана визшгность хормоЕЗНия окислительных процессов в страбогав-вых блоках при выклинивании руднсго тала при условии, чхо хемда-ратура отбитой руды не достигла критических значений (мевее 40-45°С).

Выявленные завиоаносха позволила перэсмохрсть основные параметры профилактического заиливания. Врана мвг?ду заил'.ипниаи было увеличено ,;о 30-36 мае, высота слоя заиливания ограничен?. 15 и. При благоприятных показателях газово-теыперахурного реаима но проводилось заиливание отработанных блоков при выклинивании рудного тела. Указанные мероприятия была подкреплены счетемагическими наблюдениями за газово-тешзерахурзыу региыоы. Полученные даннне подтвердили обоснованность принятых решений:

Гвпяп. 1961- 1971- 1981- 1986-

лериод -1970гг. -1960гг. -1985гг. -1990гг.

Число варувгнкй ге-зово-хеиперахурвого

режима в среднем * ^ . ш 6, ^

Объем заалквавня снизался с 12,3£ к объему добытой руды в 1961-1970 ГГ. ДО 10,1?: в 1971-1980 ГГ. к 6,3$ В 1981-1990 ГГ. Экономический эффект составил 416 тыс. рублей.

В области совервавсхвовавия управления горными работами решения хребовалддва вопроса* у правде вне качеством руды; определение производсхвенвои моцвосгк рудника на зтапе доработки к срока доработка«

Как показывает практика всех горнодобнвасцих предприятий, су-песхвуюцЕо штоды управления качеством руды веду? к значительному нздопслольззваниз производительности рудников. На этапе доработки месюрокдензй гроблен приобретает осоиув озтроту из-за сокрацения фронта добычи. Иукен ызтсд, который позволял бы получать руду требуемого качества при .ыкнишльзоы ввдоисполг.зоЕаакл производительности блокоз.

Примазительно к условиям Дагтярского рудника ."а дач а упраале-нкя качвстБон руди определялась исходя аз требований потребигаля, который оплачивал товарную руду по прейскурантный расценка« ар« со нерка нш цеди не мекае JJ>. В противно» случае цена на медь в рудо резко снижалась. Ситуация усложнялась тем, что среднее содержание иеда в товарной руде рудника составляло всего т.е» било очень ¿лизко к установленному пределу. Для решения задачи был прздлогоп новый подход, основная идея которого состояла в той, чтобы разделить eco блоки на два группы; основного и стабилЕзирувце-го фронтов добычи, при этой осаозпоп фронт добичи форц-лроаать к? блоков с болоа нлзкац содержанием меда так, чтобы среднее содар-'каяие з группа составляло Е*. Ойтальцне блока о высоким содсрхч-ниан кадк составляли группу стабилизирующего фронта добычи. В результате блоки основного фронта добычи могли бы работать с полной нагрузкой, поскольку добавка руды аз блоков CTt.6n¿iaa'q>ysir,cro-Фропга, тозз работаэдих с полной нагрузкой, гареитировала кеобхо-дамое качество оггрулаеиой руды..

Для обоснованна бозого метода управления качеством руды были проведена лабераторяиа исследования а поставлен проынздвпЕай экс-поримаит. В ходо лабораторны/ исследований определялась криторчи для.разделения блоков па группы; доля, коюруи долган составлять стабшшзируэцай Фронт добача в обце? добыче рудника; проверялась ■ степень однородности руды в выделенных группах. В частности, было установлено, что в результате формирования более однородных по содержанию групп блоков стопень усреднения огносите'льно исходной совокупности всех блоков возросла в 3,8 - 5 раз. Прикидепный эксперимент состоял в практическом прамеяевзи нового автола» Он был зачат *в 1984 году. С тех пор яе было зафиксировано ни одного еду чая поставки потребителе руды запиленного содержания, что дало руднику сконэмическьЯ эффект в размере 109 тис« рублей.

Для иасхороздвнкй, отработка которых подходит к стадии затухания добычи, очень вегно определить дпяашгку дсбичи в перспективном периоде, до полдогс зввершрия работ. Это позволяет своазра-вевно перестроить организационную структуру предприятия, высвободить пат, упорядочить основнше фонды к оборотные средства. £ ходе расчетов необходимо рассмотреть разлцшшэ варианты развития горных рабоз ва месхополДвнии и впбрать из hex оптипальвыа. На стадии доработки г.есгорогдения, при непрерывной уненьи фронта добычи и ивискенш ею структуры, существующие катода определения производственной точности рудника, которые ориентированы ва стабильнее условия производства, оказываются неэффективными. Пра бо-лыдоЗ длительной» стадии доработки они оказываются к тому аз чрезмерно громоздкими, что исключает применение многовариантинх расчетов.

. Для рэмния задачи еще в саном начале доработки Дегтярского месторождения бкл предложен новый метод для определения производительности рудника ва стадла доработка; на огнозе сотового графика доработки месторождения с выполнением расчетов ш 32Ы. Cíto позволило рассиохрв» paалкчкие варианты ведения горгшх работ* Псрвий из рассчитанных на Дегтяроксл рудника иеоптшяшговалннВ вариант предусматривал продолжение работа рудника исходя кз разве де$1с^2оваьспх технологически;; и организационных pai'erir.ri. По-слодувдкв варианты предусыагркзали ряд иг? по интенсификации работ, в той числе полный отказ от системы слосаого обрунения (дола которой в дойычо в X97Ï г. зсе еце составляла 2 ЕЛ, piiiisneiifó спловаой ка?.'ерноЕ вые usa, внедрение вибровкаусха и другие. В т аСл. .3 приведена результаты расчетов. Таблица 3 ДоСича руды на зтапе доработки Двгтярского иестсровден!,:£,тыс,т * ■" ■ .......> * '. "i ..... 1 ;

¿Расчет по пока- Расчет по сетевону rcavigy ; Фак-}

1'0№ ! веоптиииаи- ! принятый ou- i j

ísouifi очисг^ОЕ" Ьоваа'-Й rUeuposaH- ! ™с-| __}ввриаьл ; ниа вариант j j

1072 - 1975 i 8000 I 5ДО ] 73¡7 j?338 ]

: согз-з icim :

Ï976 - I960 • .. 8500

198I -1585 j ü?00 1986 - I9S0 I I9SJ. - 1395 i

5022 i 6373 ¡6313 j

4654 j 4187 -HI24 j

3770 i 3356 j3227 j

2335 I . 934 |I20Q j

! ТЧГ7 _ ! _

1396 - 2000 I { 1317 j - - - j

IS

Из таблицы видно, что традиционный метод расчета, исходивший из показателя годового поналенил горизонта очистной выемки, дал чрезыоряо завыизннй нереалистичный результат. По сравнении с первым распетой по сетевому графику (без оптимизация) окончательно принятый вариант сократил срок доработки на 7 лет. Сравнения принятого оптимизированного варианта, рассчитанного 20 лаг назад, и фактической добычи показывает высокую надежность использованного метода расчетов.

&ОДЛШШВ

В результате выполненного исследования дано новое реиеикэ актуальной неучной задачи совершенствования технологии и управления горными работа5зи,на этапе доработка рудных месторогдений, odaопочивающее снижение затрат на производство, сокращение срока доработки, эффективное управление качеством руды, антенне по-гярной опасности при разработке иедаоколчеданных руд.

Основные научные выводы и практические результаты;

1. Стадоя затухания добычи (доработки несторогдения) представляет специфический oran в процесса океплуатацпи изсторскдапиа^ отличающийся по условиям ведения горных работ от этапов развития

и стаокльпоЯ добычи.

На зтвпз доработки условия ведения горних работ протзрпоэа-га зайэтниа излвнзния, причем чаща э худдую сторону. Уменьшать; длина и иоцкость рудиих тел, активная высота охшэК» Сокрацаегся Фронт добычи, ухудазтся его структура из-за увеличения доли целиком, [.алопроизводительных блоков. Усиливвыся горнзо давлопе а результате увеличения глубины горных работ и изразачкости рудного массива горными работали. Услонаавтся услсввл управления качество!' руды в связи с сокрааениеи фронта добычи. Иеняится ловия развития окислительных процессов.

2. Эффективным сродством решения возникав па этапе доработки Дегтярского ыесюроцдеиия горнотехнических проблем явилось применение коыиинарованвой системы о участкани сплоппой камерной выемки и упрочненной закладкой. ПраивЕениа ее позволило стабилизировать добычу рудника, уменыаить горное давление (.са счет хон-ценарадиа горных работ, закладки пустот ииесго обрушения), уменьшить активность окислительных процессов в выработанной пространстве и отбитой руде, получить зксномический зФ4*кт.

3. Разработагная на Дегтярсков руднике комбинированная оиств-на с участками сплоквоЕ каверной выемки и упрочнлшюя закладной предназначена для условии, когда горныа раооты ведутся под обрушенной еовсИ s отсутствует твердеющая закледка. Для огракдения os обрусения паеuse. капер ведется год продольный рудный цаликои-пото-лочиной, оп/расдиуся па векучасткозне рудные и искусствекьые целики, возаодиаые нагодом ывгехяиролаяия сыпучей закладки.

Насчет рудвых и искусственна целиков по условие прочности ведется по известны* ветодикаи и форнулав. Рассчитанная по этоцу условию ширина каыер должна проверяться пс. критерию шшииуш затрат. ИркиезитаяьЕэ к условиям Дегтярского рудника гинимук .затрат достигается а слукае, если гирзза первичных камер равна 14 и. Оптимальные пс оковоиичесюп.' кратерияв высота потолочин и инрина векучастковях целиков равна их звачевиям по условии прочности.

4. Для того, чтобы искусственные целики, возводите иетодом ивьвктированая сыпучей закладки, представленной рядовым цаздрпа-лом (породой ог проходки выработок), обладали достаточной прочностью, необходим соблюденее ряда условна. Танпснакзый раствор для ивъектирэвавяя сльдуат приготавливав ва цаиентЕОй основе с добавкой инвранах заполнителей, замедлителей схватывания и пластификаторе з; раствор до «»и состоять из тонких иатиривлоя, не расслаивающихся я логхо яровикавдпх в лоры закладки; ивгектиро--ванве долкпо быть запорный пед давление*: О,* - 1,5 Ш1а; производительность нагзэтвющэй установки долхва увязываться с обьеиои пусто- в каиеуа так, чтобы скорость потока заходилась в пределах 5-7 и/ч; радиус иахактирования ai долхеч превышать 25-27 щ перемещение точек авьектироваэия долкпо вестись снизу каияры вверх в от висячего сока к лехачецу.

5. На этапе доработки Дегтярского иасторондейия оптинальаая высота подэтажа «гв варианте подзтакзого обрушения с торцовый выпусков равяа 20 с, а при варианте с донный выпускиы - 25 в. Dps высоте подэтааа до 22 в более экономичным в производительный являится вариант с торцовый выпусков.

6. На этапе доработки Дегтярского весторокдевия а результате взвевевгя горно-геологических условий (уыеньиевЕв средней мощности, выклинивание рудного хела, увеличение глубины горных работ) и еовершенехвовавва технологии (применений коибивировашоа системы о участкаав опдепиой камерной выемки в упрочненной закладкой, от-

хаз от систем слоевого и подэтапного обрупевни с пониженной высо-хой.подэхака), снижается активность окислительных процессов з выработанном пространстве к отбитой руде. Это позволило увеличить интервал времени мекоу заиливаниями до 30-36 шс (при контроле за состокнизи газово-теиларатурього рекиаа), умеиьиихь высоту заиливаемого слоя до 15 и, при благоприятных значениях газово-темпера-турпого рекмыа не производить заиливание отраженных блоков при гыкчинквеиаи рудного хеда.

7. В случае, когда основное требование к качеству добытой ру-дн состоит в том, чтобы содержание иехалла в ней не опускалось низе некоторого установленного предела, эффективным средством управления качеством рудн является разделение ¿доков на две группы! ос-ногного и стабилизирующего Фронта добычи. В группу основного Фронта добычи относятся блоки с низким я средним содержанием меди в руде о хакии расчетом, чтобы среднее в группе содержание равнялось установленному пределу, нике которого потребитель снижает расценку на руду. В условиях Дегтлрского рудника при пределе Е6 в трузлу основного фронта добычи долгий относиться блоки о содержанием до 1,3$ меди* Доли стабилизирующего фронта добычи, куда относятся блохи с высокий содержанием неди в руде, должна быть постоянной, равной природной доле этих блоков в запасах месхо-рсддония.

Излэг.еыний кеход позволяет ревахь задачу управления качеством руды при 100^-нси использовании производительности блоков« чхо делает его особенно эффектиэгшм аа этапе доработки меоюрох-дзсия, В' условиях сокращения фронта добычи.

6. Для достоверного определения произволетаенной мощносхи рудника на стипе дорьбохки месторождения следует использовать сетевой график полной отработки месторождения. Применение ЗМ позволяет осуцесгзихь вариантные расчеты сетевого графика с учетом раэлячаих мероприятий по ускорению отработки месторождения, тем самым определить оптимальный срок доработки и производительность рудника.

9. В разульхахе внедрения разработанных на основе данного доследования мероприятий по соверпеьсхвовашш технологии и управления горными рабохами предприятием зп период 1972-1990 гг. получен фактический экономический эффект в размере 2'/ао тыс. рублей. Срок дорабохкх месторождения с^жрацеа на 7 лет. Обеспечена

гарантированная поставка потребителю руды с установленными качественными характеристиками. В несколько раз уменьшаюсь количество случаев варуаввся газово-хеипервхурного рехииа рудника*

Осногвые иодокеиия двосерхацпи опубликованы в следующих вечах них трудах:

Х.Иеклер Л.и., Туровский Б.Г. Опыт припевения система под-этазшого обрусения на Дегтярскои руднике // Бюллетень хехннхо-еко-воикческой информации. - Х954. - В XX. - С. 3-5.

2с Особенности технологии добычи руды при доработке Дегхаро-кого месторокдения / В.Ф.Еудатоь, Е.Н.Зайвдва, А.А.Софронов, В.Г. Туровский, А.В.гапдатняков, А.Д.Пилегч // Горный курная. - 1962. -»•4. - С. 29-ЗХ.

3. Развитие технологии горных работ на Дегтярскои руднике / А.и.Палет, В. Г .Туровский, Д.£.£едохов-Грииин, А.А.Софроиоз/,/ Горный журнал. - I9&4. - С 12. - С. XG-I3.

4. Годдзркавие камервых поюдочвь ара недостаточно устойчивых рудах J В.Ф.Булатов, ¿(.{{.Зайцева, А.А.Софронов, ¿.Г.Туровокай // Соверв.'ссгвовавис технологических процессов разработки «есто-рокдевия руд цветных металлов и методов их обогащения. - Свердловск: Уиваромедь, Х984. - С. 55-59.

5. Туровский В.Г. Определение температуры массива сульфидных руд // Безопасность труда в промывавввостп. - Х984. - £ X. - С. 37-38.

6. Управление качеством руды при планирования развития гор> вых работ J д.Ц.Гогинсквй, А.&Лрнсходюбов, C.li.Ky6pim, В,Г.5ур©в~ скин /J Горный курная. - Х990. -6 7. >0. I3-IS.

7. Применение ЭВМ для прогвоса горных работ / *.Ы.?огншшШе Т.А.Белоносова, А.А.КосхрзцкиЗ, Б.Г.Туровокяй и др. // ГорныВ журнал. - 1975. - б 3. - С. 33^34v

ЖГ