автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.02, диссертация на тему:Выбор технологии и параметров повторной разработки месторождений на базе геомеханических исследований
Автореферат диссертации по теме "Выбор технологии и параметров повторной разработки месторождений на базе геомеханических исследований"
"ж'.стерство бкшего и сгед13г0 специального образования РЕСШШЗМ УЗБЕКИСТАН танселгсзшй гссудлрсгвеш"!?. ШДОВДОА ЛЗВЕРСИГКГ шеи1 абу рай'лна бей/ни
ГОРЕО-ГЕОДОПИЕСШ цщгг?
РГ8 ОЛ
2 5 И10Л 133^
ПАК ВАЛЕРИЙ ПОН-ХАТОВИЧ
выбор ташогии и параметров повторной
разработки ыестсюзденй1 на базе шжшшческих исследований
Спсци-алько'сть 05ЛЬ.02. "Подземная разработка ■ месмроядений полезных нскопаеких" Специальность 05.15.01. "Маркшейдерия"
автореферат :
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Таикент-1594
Работа выполнена в Ташкентском государственном техническом университете им. Абу Райхана Ееруни
Научный руководитель
Заслуженный деятель наук Узбекистана, чл.-корр. АН РУа, дохт.техн.наук, проф.Ра*имов В.Р.
Научный консультант < г У : •
канд.техн.наук, доц.Саидкасдаов Д.К.
Официальные оппоненты: докт.техн.наук Лелеко А.И. докт.техн.наук,проф.Курманкожаев А.К.
Ведущая организация институт "Средазшшроцветмет"
Защита диссертации состоится " 2- " илу^^-Я 1994 г. с часов на заседании специализированного совета К.067.07. а ТпЕгсептсксм государственном техническом университете им. Абу РаШвмю Ееруш по адресу: 70С095, р.Ташкент, ВУЗгородок, уя.Уни версиготская, 2, ГГЦ, ауд. 233
С диссертациой можно ознакомиться в библиотеке ТааПУ Автореферат разослан " Д " СЛМ>0{-% 1994 г.
'Л:<ЯЬ''А секретарь специализированного сове-га
канд.техн.наук, доц.Саидкасыюв Д.К,
ОЩЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ ,
Актуальность темы.Потери полезных ископаемых при разработке месторождений характеризует качество и полноту использования минерально-сырьевых ресурсов, которые в отличие от других природных ресурсов - невозобновляемы. Этот фактор требует особо бережного отношения к богатствам недр. К настоящему времени в целиках различного назначения.и в недоработанных частях рудных тел скопилось значительное количество запасов руды, которое по своим объемам сопоставимо с промышленными запасами действующих горных предприятий. Складывающаяся экономическая ситуация и ограниченность разведанных рудных тел выдвигают необходимость пересмотра отношения к ранее оставленным запасам.
Повторную разработку месторождений отличает особая сложность технологических процессов, повышенная, опасность горных работ, изменчивость геомеханической ситуации и отсутствие положительного опыта практического внедрения, которые сдерживают ■ гирокое вовлечений в производство ранеч списанных в потери запасов руды.
На сегодняшний день имеется некоторый опыт повторной отработки в различных условиях, разработан ряд технологических схем извлечения руды из целиков и усовершенствованы методы геомеханического обеспечения, проввдена систематизсция оставленных запасов по .видам и ценности полезного ископаемого, а также выполнены опытно-промышленные испытания способов отработки целиков на отдельных горных предприятиях Узбекистана. :
• Обоснование целесообразности» технической и технологической возмозмости расконсервации списанных запасов руды, разработка рациональных и эффективных:технологических схем выемки целиков представляют собой актуальную проблему» имеющую важнее, научно-практическое значение для горнодобывающей промышленности.
: Цель работы, состоит в установлении закономерностей формирования опорного давления в конструктивных элементах системы повторной разработки и обосновании: оптимальных параметров технологии извлечения ранее оставленных запасов,, полезного ископаемого на подземных рудниках^
Идея работы заключается в возможности регулирования параметров технологических процессов повторной разработки пугем
направленного изиененчя напряженного состояния отдельных
конструктивных элементов самой технологической системы.
Задачи исследований: .
- оценка полноту извлечения полезного ископаемого из недр при первичной разработке и целесообразности повторной разработки месторождений;
- изучение характера воздействия и влияния опорного давления на прочность поддерживающих элементов системы повторной разработки по мере продвижения фронта очистных работ;
- определение устойчивых размеров площади обнажения кровли очистных камер при имеющихся размерах ыеядукамерыых и надштрековых целиков;
- разработка эффективной технологии повторной отработки блоков с учетоц геомехаюгчзских закономерностей формирвв''шя аацря-
. женно-дефорцироьонного состояния массива горных пород.
Научные положения разрз^ота'"-ше соискателем и их новизна;
1,Зона разгрузки, создаваемая над целиками в ряду, граничащем с очистной камерой приводит к перераспределению опорного дав-лешл на смежные ряда целиков по всей площади блока пропорционально установленному коэффициенту концентрации напряжений.
^.Предельная глубина выемки части опорного целика производится до -аоны с минимальным значением напряжения первого пика опорного давления со стороны недоработанных блоков.
3«Быекка целиков, имеющих минимальный запас прочности, возможна при направленном регулировании напряхгшого состояния констру! тивных влементос системь разработки. -
4. Разработанные способы выемки Пешков позволяет отрабатывать целики б условиях высокого горного давления я повышают пошету извлечения запасов руда на 20*25?.
Обоснованность к достоверность научных положений» выводов ч и рекомендаций подтверждается:
- использованием геомеханических методов контроля напряяенно-деформиреданного состояния массива горных пород в яахтшх
3"'левши в процессе епытно-промывдвиных исдытг'лй технологии повторно* отработки;
- моделированием процесса выемки целиков методом фотоупругости и на ЭВМ; ;
-прздстагительксс:*» исходних данннх для адекватного имитационного медеяярсвания ка ЕВМ процесса повторной отработки; ~достаточной сходимость» результатов лабораторных» опытно-про-куэшенких, производственных работ и пологятеяькыкл результатами апробации.
Научное значение работы заключается в выявлении яакономер-ностеЯ формирования опорного давления при создании зона разгрузки над целиками, использовании гесмзхг-'ичесипс показателей д для расчета параметров технологии и создан;:« методики определения нагрузок на целики при их повторной отработке.
Практическое значение работы состоит в внедрении предлс.леп-кой технологи! разработки, что позволяет безопасно извлекать недоработанные рудные тепа и целики с иинишльнш запасом прочности при проявлении высокого горного давления в блоках, первично отработанных камерно-столбовши система!«!.
Реализация вк-зодов и рекомендаций;
Разработанная технология повторной отработки блоков внедрена на КоПтзшском воль$рамов*а руднике при темпе pause епкеак-нис в потери заласоз руды. Экономический аффекя от Екедреиия технологии составил в 1936:1989 г.г. 165 ткс.руб.
¿5£2Í¿±21S. раоотн:
Ссношше положения диссертации докладывались на конференциях проф2ссорско-преподав>чтс.-ь-ского состава ТзеПИ JI935->I992rr) Республиканских научко-праятических конференциях молодух ученых •-•i специалистов (Таекент, .1988, 1939), I и Ш Всесоюзных семинарах по разработке, месторождений в условиях высокогорья ($рунзе, 1967, 1991), Научно-технической конференции b2í СССР (Ташкент, 1939).
Публикации aíO материалам диссертации опублик^Еано 12. печатных работ и полуено 2 авторских свидетельства.
Объемы р ботн - Диссертация состоит из введения, четырех глаз, заключения изложенных lía -/-У?- страницах машинописного те::ста, содержит -fé рисунков, таблицы, список литера-
туры из £3 наименований.
ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Задача выемки запасов руды из оставляемых в выработанном пространстве целиков привлекает возможностью вовлечения в про из водство запасов руды с высоким содержанием полезного компонента без значительных капитальных затрат. При этом для создания эффективной технологии-требуется научно-обоснованн'з решение различию? задач, вакнейзимк из которых явдяэтея;
- установление устойчивых пролетов и площади обнажения кровля очистных камер дорабатываемых блоков;
- определение несущей способности поддглЕИваодюс целиков.с учетом динамики кгменгчия их напряг-енно-деформкрованного состояния вслодотвии перераспределения опорного давления.
• Псвтсриая разработка месторэкдеиий вюгэчаег в себя обзшр-¡ый круг научных задач, решения которых посвэдепь: труда учегкк С.Г.лверипка, Ц.Й.Аговкова, И.Т.Ай-шатоЕа, А.А.Рорисова, Д.М. Црсякккоса, В.К.Борц-Кокг.оикеца, Н.З.Рализва, Н.Г.Дубинина, У..С.Ержик-аа, Д.К.Казик&ева, О.Д.Орлова, В.Р.РахкмоЕа, К.В.Рук-иенейта, М.И.Цьтаяоза, С.А.Йайуриьчл и да. В этих работах "фор-¡•.у.—оокши базовые полояенкг. по расчету устойчивости кроили камер ¡: цолтеэс, оценки н&лряхешю-дтаорцкроеанкого состояния гог;г;!.;>: пород, выбор параметра!; технологии к способов повторной разработки и технико-экономической оценки извлечения запасов полезных ископаем« из недр.
Обзор {¡аучных публикаций показал, чта несмотря на ипроту и глубину выполненных исследований, остается все еще нераскрытой взаимосвязь иеяду гео!леханическими характеристиками состояния массива горних пород и параметрами технологии повторной отработки.
Для достикения поставленной цели в диссертационной работе решалась задача поиска аффективных способов и технологии повторной разработки ранее списанных в потери запасов руды на основе геомсхашческих исследований, характеризующих состояние массив», нарушенного горными выработкам! при первичной отработке.
Для. сценки целесообразности повторной разработки необходимо та:еть полную картину о потерях полезного ископаемого в про-цс <".се первичной разработки месторождений. На Коктадском руднике, который был выбран в качестве базового объекта исследований, произведен анализ потерь и разубожлваш'- ""/дм на весь
период работы рудника, что позволило определить причины, величину и виды потерь. Потери руды а охранных, надитрековых и междукамерных целиках составляют - 37*40%; в местах геологических нарушений, подработанных рудных телах, необработанных рудных телах, оставленных из-за несовершенства кондиций - 42*51^ от общего объема потерь.
Для определения полйоты извлечения из недр полезного компонента воспользовались уравнением баланса металла в удельных в иш чинах;
\ С. + V Кк1ч ' «кол' - Кн • «>
где: 1<л - коэффициент потерь рудо; К^ - кооффициент примешивания пород; Ккол - коэффициент извлечения количества; "'кач ~ коэфф1^иент качества потерь; К^ - коэффициент .гачестэа прикезалшх пород; К^ац - коэффициент качества рудгд; К£1 - коэффициент извлечения из недр.
Таблица I
Результаты оценки полноты зыемки запасов
Участки ! ^ ! | Нлрд 1 К 1 кол ка 1 кач ! К К11 ! йп кач ! 1 Ккач Г 1 1 Кн
Койташ 0,23 0,20 0,97 1,18 0,28 0,75 0,72
Угат 0,63 0,05 0,37 0,84 0,57 1,18 0,43
По место - 0,85
рездешш 0,40 0,15 0,75 0,95 0,33 0,62
Лиалкз получеш!Ых результатов позволил выявить особенности полноты отработки как по месторождению в целом, так и по отдельны!.! участкам. Значение Ккол< I свидетельствует о повышении потерь над количеством примешиваемых пород, при этом, на участке Угат разубогшвание достигало минимальной величины, что при-эело к росту потерь. На участке Койташ I) содержание ме-
талла в потерянной руде превышает среднее содержание металла в 'алансоэых запасах, причем большая часть потерь произошла в период работы рудника с 1945 по 1563 годи. На участке Угат ;К?„„>I: производилась выборочная отработка рудных
гСаЧ КаЧ ' ^
сел с высоким содержанием металла, что привело к подработке рудных тел с относительно меньшим содержанием металла. В целом4
б
при отработке Койгашского месторовденил 38$ разведанных запасов ые*аада СКН » 0,62) ос: авлено в недрах.
Полученный результат свидетельствует о крайне нерациональном использовании минерального сырья и необходимости решения комплекса задач, обеспечивающих практическую возможность повторной разработки Койгашского месторождения■
Путем .предварительного расчета, на основе имещихея теорий и ыетодов расчета размеров обна.кешш кровли камер и поддерживающих элементов систеш отработки, с учетом напряженного состояния были определены исходные значения параметров системы повторной разработки для опытно-промышленных испытаний в натурных условиях различных вариантов извлечения цеЛиков в блоках, ранее отработашшх камерно-столбовой системой.
Для расчета на основе теории балки была смоделирована задача следущим образом. Налегающую толщу пород над кровлей ка-uepu разделили на две зоны, зону (С) от кровли до условной линии расслоения представили в виде балки переменного сеченая, zee ко защепленной по концам и опертой на упругие опоры (А) и верхние зону (Б) от условной линии расслоения до зешок поЕсрхности. Влияние верхней зоны (В) на зону (С) определяй на осноге гипотезы Винклера в предложении существования од£. хторонней связи, в.е. ршкция верхней зоны Fix) на балку пропорциональна щ;о?абу нейтральной оси (х) в каждой точке (.^прикосновения, иричеи, есл1 прогиб в точке отрицательный, то реакция равна нуло.
При расчете использовали дифференциальное уравнение изгиба упругой линии балки:
где; Sur-luyEm- ^егкоегь балки; piJ(j - реакция контактирующей поверхности; - активная нагрузка. Активную нагрузку задавали в виде распределенных ста интенсивностью:
=Ни.)• (¡-W , . СЗ)
где: На'/- глубина за»охения зоны (С); - погонный
вес материала sohj (В).
При ssctko заземленных краях балки граничные условия задачи имели сид:
OJ(Sj --- Uhj -0 LO/J.J ~ А-, (4)
Таким образом, определение прогиба срединной линии кровли под действием массовых сил на основе теории балки сводилось к решению нелинейного уравнения с граничными условиями. Для решения задачи применялся метод дифференциальной прогонки.
В результате расчетов были получены данные об изменении напряжений в целиках в зависимости от их жесткости и месторасположения, по мере увеличения пролета обнажения. Так, например, после удаления первого ряда целиков увеличение напряжений во втором ряду составляло £0%, в третьем 5-8%, в следующих рядах целиков заметного увеличения напряжений не происходило.
Для получения информации о качественных характеристиках процесса перераспределения напряжений в системе целиков при отработке блока производились эксперименты методом фотоупругости в лабораторных условиях. Для моделирования использовался оптически активный материал-игдантш, при этом ширина камер составляла -8 м, размер целиков - 2,5x2,5 м, глубина разработки 100,200, 300 м, высота очистной камеры 2 ы. По изохроматической картине получены данные о напряженном состоянии в блоке после последовательного погашения рядов целиков к образования бутовых полос. Выявлена зависимость между глубиной отработки целиков и величиной-напряжений в них.
Полученные результаты позволили предварительно определить прраметры обнажения кровли камер, последовательность отработки целиков в экспериментальны блоках на Койташском руднике.
В горнорудной практике отсутствует опыт маситабной выемки целиков на. месторождениях средней и малой мощности. В ряда случаев отработка поддерживающих целикоа, оставленных при камерно-столбовой или сплошной системах разработки, осуществляется двумя способами: путем частичной отработки целиков (уменьшением их числа в выработанном пространстве) и извлечением руды из целиков после заполнения камер закладкой. Частичная отработка серии целиков характеризуется неполной выемкой их зала-сов, малой производительностью труда и повышенной опасностью ведения горных работ. Отработка целиков с предварительные заполнением выработанного пространства закладкой применяется только при ценных рудах»
Учитывая необходимость вовлечения з производство дополнительных запасов руды, была разработана новая технология повторной разработки, исключающая многие недостатки других способ;: п.
Для проведения экспериментальных работ были выбраны два опытных блока, которьа по своим горнэ-техническим и горно-гдологическим условиям (бло я !? 229-296, 313-340) являются характерными для всего местороадения. Это позволяет распространить результаты экспериментальных работ на все участки месторождения.
Таблица 2
Характеристика блоков № 292-296, 313-340
.V блока 1Угол па-Мощность! Кол-во(Плоцадь!Кооф. ! Вмещао-(дения, (рудного I руды, { 2 {хрепос- I щпе по-(град. (Тела, м | т | м |ти руды ( роды
292-296 27*35 1,4*2,3 1743 1503 14413 Известняк,
роговик
'313-340 224-32 1,6* 26 3637 2810 14*18
Особенностью научного и методического подхода к определению параметров технологии повторной разработки в данной работе является установление влияние увеличения плодади обнажения от погашаемых целиков на формирование опорного давления в отраба-т:" :.:ом блоке. При этом использовались геомеханические методы ко:::?роля напряженного состояния горных пород: ультразвуковой ме т'од измерения напряжений, устанавливающий взаимосвязь мекду скоростью распространения ультразвука в горной породе и напряженным состоянием в ней от приложенной нагрузки (произведено 16 серий измерений аппаратурой УК-П-П); электрометрический метод контроля напряжений, позволяющий определить снижение напряжения на исследуемом участке горной породы в зависимости от действущей нагрузки (выполнено 14 серий замеров прибором
1й:ИС-З) .
С целью получения достоверной информации о напряженном состоянии целиков в отрабатываемых блоках были произведены серии замеров до начала очистных работ, а также по мере погашения целиков и обрушения кровли камер. Было установлено, что фактические напряжения, действующие в целиках до начала отработки блока, в 1,5* 2 раза ниже, чем теоретически рассчитанное по полному весу налегающих пород. Величины фактических шрякеиий составили: в камерных целиках - 3,1*4,9 Ша; в пидо^еновыл целиках - 3,9+3,9 ¡¿Па; в оконтуриващих целиках -:•>,:• 10,9 в центральном ряду - 7*14,2
Определены общие закономернс;ти изменения напряженного состояния целиков в процессе повторной отработки, выявлена зависимость между площадью обнажения очистной камеры и нагрузкой на целики, устанввлена величина концнтрации напряжений в целиках в зависимости от расстояния их до очистной камеры (р:
Установленные закономерности позволили определить принцип формирования опорного давления на конструктивные элементы системы повторной разработки и критерий возможности извлечения целиков с учетом динамического прироста нагрузок от участка погашенных целиков:
Роч = Армц + АРНЦ +ДРМ , (5)
где: Роч - дополнительная нагрузка от участка погашенных целиков, Ша; ДР = Д! • Роч - прирост нагрузки на междукамерные целики, ЫПа; ДР,Щ = Д д.'Р0Ч - прирост нагрузки на кадатрековые целики, МПа; ДРМ = ' Роч - прирост нагрузки на массив, Ша; коэффициенты, показы-
вающие какая часть нагрузки от погашенных целиков воспринимается соответствующими поддерживающими элементами системы 'разработки.
_ \ / ' Мин Ч г Мм Ч/ /бч
' АРт+Рри АРм+Рз^ '
где: //нц'инц'^н'Дкц^и^Рдч " соответственно, несущая способность и действусщая нагрузка в междукамерных, над-штрековых целиках и в массиве до погашения целиков. Полученный критерий возможности извлечения целиков и принцип формирования опорного давления позволяют выбрать систему регулирования процесса повторной отработки блоков путем влияют на напряженно-деформированное состояние горных пород техническими и технологическими приемами:
- оптимальным количеством БВ при погашении кровли камер и целиков;
- количеством погашаемым целиков за один прием и очередностьб их отработки;
- разгрузкой целиков взрывом сосредоточенного заряда БВ;
■ оставлением ряда целиков на границе с очистной камерой;
- внеочередным обрушением кровли камеры;
■ укрепленная кровли камеры штанговой крепью по центру или установкой кустовой крепи со стороны неотработанной части блока.
а) Зависимость коэффициентов запаса прочности и концентрации напряжений в целиках от их расстояния до очисткой камеры
3
Г
Л *
г . IIЖ
{
к3 - коэффициент запаса прочности ккн~ коэффициент концентрации напряжений
б)-Величина напряженного состояния целиков, граничащих с очистной камерой в зависимости от площади обнажения кровли камер
40 30 2Р Ю
Л- ■г*"
в а ю и лг и
I - центральный ряд целиков П - оконтуриваиций ряд целиков Ш - надштрековый целик
(ч'-ю1)
Таким образом, выполненные исследования дают возможноать контролировать процессы повторной разработки блоков на всех (•сапах выемки целиков и изменять параметры этих процессов с счетом напряженного состояния конструктивных "элементов системы разработки.
На базе выполненных геомеханических исследований разработана технология выемки кеадкамерных рудных целиков на месторождениях с малой и средней мощностью рудных тел. Отличительным признаком этой технологии является возможность сниненнг нагрузок на ряд целиков, граничащих с очистной камерой, за счет перераспределения спорного давления на смежные ряды целиков. 5то достигается следухцкм образом, один веер екваакн для обрушения кровли бурят непосредственно над рядом целиков, расположении,) на границе участка, и я первой скважине веера, направленной параллельно кровле камеры, устанавливаются сосредоточенные заряды ВВ, затем с короткозамедленнкм опережением отбивают целики, далее обрата»? кровлю с противополагай сторонм участка и создают зону рйзгрузки путем взрыва сосредоточенных зарядов (рис.2), при этом радиус зоны разгрузки определяется по формуле:
Г = И -r< -l&cx./epLcr. (7)
где:. г - радиус зоны разгрузки, соответствующий радиусу зоны радиального трещкнообразовакия» к; & - коэффициент, учитывающий устойчивость целиков; - радиус полости образованной в массиве при взрыве сосредоточенного заряда; (Зсж. - предел прочности породы на сжатие, n/i?\ Сэря.ст. - предел прочности породы на растяжение, н/м .
Связь режимных характеристик способа сплошной отработки целиков и радиуса зоны разгрузки осуществляется через предел прочности горных пород на сжатие С СГ" ся)» величина которого входит в состав формулы расчета пролета устойчивости кровли камер и напряженно-деформированного состояния целиков.
Предложенный вариант сплошной отработки целккоэ позволяет произвести разгрузку ряда целиков со стороны очистного пространства, находящегося под максимальней воздействием опорного давления, путем взрыва сосредоточенных зарядов ВВ над зтда:и целиками, чте приводит к разномерному распределении опорного давления на поддерживанию целики по всей плоцади бло а и coa-
Схема^сплошной отработки ггдиков
-Л^—
I-
— / 4
¡¡КГТЦ. А Д Д ■ ■
д-Л......6
I - целик, 2 - шпуры, 3 - скважины, 4 - буровая камера, 5 - граница допустимого пролета обнажения {Ь ), 6 - бутовая полоса, 7 - комуфлетный заряд БВ, 8 - зона разгрузки, 9 - пик опорного давления до взрыва ВВ, 10 - пик опорного давления после создания ооны разгрузки, II - отбитая руда.
дает условия для отработки целиков в условиях высокого горного давления.
Для расширения области применения способа извлечения целиков и повшения безопасности работ в условиях неравномерного распределения горного давления на целики, был разработан вариант выемки мощных опорных целиков, включающий уменьшение их поперечного сечения и извлечение уменьшенных целиков на границе с зоной обрушения налегающих пород. Для этого , перед разбу-риванием целиков,' по -меньшей мере один шпур в какдом целике бурят сквозным и производят регистрацию распреде-.зния интенсивности импульсов акустической эмиссии (АЭ) по длине шпура определяют положение максимумов опорного давления по сечению целика л производят выборочное уменьшение целиков, имеющих несколько пиков опорного давления в краевых частях (рис.3).
Быемку части целика производят со стороны минимальной глубины располоаения максимума опорного давления до той зоны по длине шпура, где имеется минимальная интенсивносвь акустической эмиссии, т.е. предельная глубгна выемки части целика равна расстоянию от кромки целика до места, где имеется минимальное напряженное состояние горных пород.
Напряженное состояние целина характеризуется глубиной расположения пика опорного давлении ( ) и интенсивностью акустической эмиссии (С? )• Определение пикоэ концентрации-напряжений по сечению целика можно производить аппаратурой типа АЭР-1 и оценивать возможность выемки части целика.
Если .имеется два пика опорного давления, то вооникавт различные ситуации. В случае - Х-, > отработку целика производят со стороны меньшей глубины расположения ( ) максимума опорного давления; если У ¿¿, ^ < - обработку целика производят со стороны имеющей минимальную величину концентрации напряжс ;ий (У/ ); если = , У, - У^ вь'емку осуществляет перпендикулярно фронту обрушения пород; если количество пиков в одном целике больше двух, то производят поэтапную отработку до тех пор, пока не останется один пик опорного давления..
Предложенный способ выемки мощных целиков позволяет (.-¿а основе оценки распределения интенсивности акустических и;-;,;;/,;-, сов при бурении сквозного шпура) определять положений с,: ,• опорного давления по сечению целика и, с учетом отсс, ш,-,;-,; но уменьшать целики или извлекать их, а если целы/ : ./с:. . •
Схема отработки опорных целиков
I,- отрабатываемый целик, 2,- укрепленный целик, -3,- сквозной шпур, 4,- пик опорного давления, 5,- щтангозая крепь, 6.-'максимум пика опорного давления, 7,- шпуры
Рис. 3
в запредельном состоянии - укреплять последние.
Разработанные варианты технологии повторной разрабзтки блоков позволяет: произвести сплошную сыемку мездукамерных целиков; полную или частичную доработку мощных опорных целиков, оставшихся после применения камерно-столбовой системы разработки; расширить область применения вариантов выемки целиков; обеспечить безопасность горных работ и получить экономический эффект за счет вовлечения в производство ранее списанию: в потери запасов руды.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В работе дано новое решение актуальной задачи геоыехеяи-чееяого обоснования технологии повторной разработки месторождении позврляищей повысить полноту использсвачия недр.
Основные выводы, научные и практические результаты заключаются в следующем:
1. На Койтацском месторождении произаодилась отработка рудннх тел без учета динзшаки кондиций, что.привело к потеря« 43% разведанные запасов металла и среднее содержание металла я погеряшшх запасах руды превкаает среднее содержание металла з балансовых" запасах по нестороздения.
2. Геомеханаческие методы оценки напряженно-деформированного состояния горных пород позволяют оперативно и с достаточной достоверностью контролировать процесс формирования опорного давления в целиках при их отработки.
3. Установлено, что напряжения в ыеждукамергтх целиках в процессе повторной разработки изменяется в зависимости от их жесткости и месторасположения в блоке, обрушение кровли камер з виде бутовых полос приводит к снижении концентрации напряжений з целиках.
4. Установлены закономерности изменения напряженного состояния целиков при повторной разработки, причем зона спорного давления распространяется впереди очистной камера на расстояние 27-8-30 м и большую часть нагрузки от погашенных целиков госпринкаает учд целикоз, граничащий с очисткой камерой.
5. Доказано, что создаваемая зона разгрузки, путем взрыва ассрэдотзчгннкх зарядов кад целиками граничащими с очистной ::з.\'срга, снижает з гмх напряжения на. 16»24$ а приводит к пере-
распределению давления на смежные ряды ноликов.
6. Разработан вариант сплошной отработки целиков, возводящий производить выемку целиков имеющих минимальный запас прочности и регулировать процесс повторной сработки блоков, путем направленного изменения напряженного состояния конструктивных элементов системы разработки технологическими методами.
7. Разработан способ доработки моданх опорных целиков в условиях неравномерно-распределенного горного давления, обоснована предельная глубина выемкк части целика по интенсивности акустической эмиссии пика опорного давления.
Основное положения диссертации изложены в следующих с. /бликовашых работах :
1. FaxiciOB Б.Р., Пак В.П. Формирование нагрузки hi цгл/лг при повторной отработке месторождения: Тез.докл. I Всесоюзный семинар "Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях
- аысоксгорья". - Фрунзе: 1257 - С.65
2. Рахимов В.Р., Пак В.П., КузнецоБ И.А. 'Контроль деформации земной поверхности при внедрении сплошной системы разработки: Тез.докл. I Всесоюзный семшир ¿"Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья" . - Фрунзе: Ш1,
Л9877.П.65.
3. Пак В.П. Технология повторнсЛ доработки блоков ранее отработанных камерно-столбовой системой разработки, - В сб. : Пути формирования безотходной технологии разработки месторождений Узбекистана. - Ташкент: ТаММ, 1938. - C.73-6I
4. Кузнецов И.А., Пак В.П., Салихов P.M. Научно-техническое обеспечение технологий, посыпающих полноту извлечения из недр полезного ископаемого: Тез.докл.часть 1У. Республиканская науч.лрактич.конф. молодых ученых и специалистов "Эффективность использования ресурсов при совершенствовании управления производством, технологическими процессами и оборудованием". - Ташкент: iaffillU, 19Ш. - С.Ьб-Ь7
5. Пак В.П., Кузнецов ''.А, Технология повторной разработки месторождений на базе геомеханкческих исследований: Тез. докл. часть 1У Республиканская научн.практич.конф. молодых ученых и специалистов "Эффективность использования ресурсов, при совершенствовании управления производством, технологическими процессами и оборудованием". - Ташкент: ТаоПИ, 1988.
- С.89-90.
>. Рахкиоз В.Р., Саидкасымом Д.К., Пак В.П. Исследования напря-.тенно-дг-фсрмированного состояния массива при повторной разработке. - в кн.: Давление горных пород в некоторых рудниках Средней Аски. - Ташкент: Фан, 1938. - С.150-172 Пмк В.П., Кузнецов И.А. Геомеханическая оценка устойчивости конструктивных элементов сплошной системы разработки: Тез. докл.часть П Республиканская науч.-практ.ксиф. молодых ученье и специалистов "Совершенствование управления производством технологическим:! процессами и оборудовавши в региональных межотраслевых комплексах" - Тапкен*: ТагШ, 19о9. - С. 127 Пак В.П. Оценка полноты балансовых запасов на КоЯташоком • «естороздойии. В сб.- "Повшекио г.еднотн извлечения и использования запасов ¡.'естсроядеиий полезнкх искояаеяэс» ~ Ташкент: ТияПП, 1969. - С.37-40
г. Рахимов З.Р., Пая В.П., Куонецоз И.А. Определите влияния тектсничэсхсй нарузкнкссги рудного поля на НДС блочного ¡¿ас-сиза: Тез».вокл.нлуч.-тсхн.кс. з?. "Пути. г.оыпиеячя ходааокснос-гк использования рудного сырья и технологиям кик показателе1;5 обогащения с применением экологически часть* материалов" -Тздкеит: Средазнипроцвстмег, 1990. - С.II
). Саидкасьмов Д.К., Пак В.П., Таиров 14. А. Геокехгнипсское обоснование выбора параметров системы разработки рудных месторождений: Тез.до::л. часть П Ы Всесоюзный семинар "Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья". - Бишкек: БОИ, 1991. - 0.50
Рахимов В.Р., Пак В.П., Таиров М.А. Технология повторной разработки месторождений учитывающая формирование опорного даз-тения на конструктивные элементы системы разработки: Тез.докл. часть П. Ш Всесоюзны? семинар "Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья" - Вишен: ЕПИ, 1991 -
1. Рахимов В.Р., Пак В.П., Зарецккй А.Г. и др. Способ сплошной
отработки целиков A.C. № 1694397, 1991 3. Рахимов В.Р., Цой П.С., Пак В.П. ; " " цели-
ков A.C. № I70I9II, 1991.
С.55-57
Г8
ХУЛОСА
Рисолада ру^арау! ер сети усулкгл казиб одивдаи коПин
ноядир-ляган оэдирадкриа ксйта н&эиб ояяз иккон««"ск асссл&б берял-ган. ФоРдалй чазялма копларик.. тулик казкб олкшлик курсаткячлар;;
теплил отилган.
5азки ктаари давокиде. назиб олкш ткзкминкиг устг.ворлиши
таъмянлоБ":; элементларини мустахкакяигига. коииинг тагпч боеимк ткьсириайнг тавскЛи Ургакилган. Руда бевосита казиб олинадиган ксиоранкнг устивор улчагди аницлаб берплгап. Еараёнларнинг гоохе-ханик конуниятларини инобатга олган холда лолдкрнлган згасиралар-ии кайта казиб олиш технологияси таклкф этилсан ва ишлаб чкна-рипга ¡торий кнлккгаи. Колдирилган за^ираларкя каЯта нпла.6 чика-ркхгь калб отшивки техник, технологии ва кг.тксодий афзалгакяар» курсатиб берилган.
Бишшагу.
In the dissertation work is definite worth wiiele repeated groove abandon Csi the inipply ore. Given analysis to ccroploto oi the extraciio:: usc-iall mineral» from In the eft trails. Yhe pharactor influence affect dirt sivOiod oi the support pressure on the noli til у stablu supporUjsg и eleKcnt the systeai exploit Oi] measure advancement in front cleaning work.
Difinlteci the steady- of the dimention groimi! oi the ■ bare 3n the roofing cleaning cliasnber. Shi repeat work technology Yfas exploiter!.
technical. technological and economical mro conf ligation of the purpose cirawin in the factory or the supply ore on vrriU;
oii in the ions.
-
Похожие работы
- Совершенствование технологии извлечения междукамерных целиков из открытого выработанного пространства с обрушением налегающей толщи
- Методика математического моделирования геомеханических процессов постадийной разработки месторождений с грузонесущей твердеющей закладкой
- Разработка комплекса программ и численное моделирование геомеханических процессов в углепородном массиве
- Обоснование геомеханических параметров подземной технологии разработки угольных пластов в приконтурной зоне разрезов Кузбасса
- Разработка метода прогноза зон интенсивного метановыделения при активизации геомеханических процессов в угольных шахтах
-
- 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