Системно-оптимизационная оценка комбинированных геотехнологий : На примере медноколчеданных месторождений Учалинской группы

• Автор: Гордеев, Алексей Иванович
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1. Состояние комбинированного способа разработки месторождений
и методы определения параметров комбинированных геотехнологий
1.1 Обобщение опыта освоения месторождений
комбинированными способами
1.2 Особенности открыто-подземной технологии освоения
запасов переходных зон
1.3 Анализ методов определения границ эффективного
применения открыто-подземной технологии
1.4 Геомеханические особенности состояния массива и
методов расчета параметров комбинированной геотехнологии
1.5 Цели, задачи, методы и объёкты исследований
2. Структуризация и систематизация комбинированной геотехнологии
2.1 Особенности условий и технологических схем
освоения месторождений Учалинской группы
2.2 Систематизация технологических схем освоения запасов месторождений комбинированной геотехнологией
2.3 Структуризация открыто-подземной технологии и факторный
анализ себестоимости технологических процессов
2.4 Формирование открыто-подземной технологии освоения
запасов переходных зон
Выводы
3. Геомеханическое обоснование применения открыто-подземных технологий
3.1 Исследование влияния высоты и угла откоса открыто-подземного
яруса на напряженно-деформированное состояние массива
3.2 Оценка устойчивости массива при выемке запасов открыто-подземного яруса
3.3 Разработка методики определения высоты открыто-подземного
яруса по фактору устойчивости массива
3.4 Алгоритм определения предельной высоты открыто-подземного яруса
Выводы
4. Экономическое обоснование границ применения открыто-подземной технологии
4.1 Разработка экономико-математической модели освоения крутопадающих месторождений
4.2 Анализ факторов, влияющих на эффективность освоения месторождения и границы оптимального применения
систем открыто-подземной разработки
4.3 Алгоритм оптимизации границ применения
открыто-подземных технологий
4.4 Оценка эффективности вариантов комбинированной
геотехнологии при освоении крутопадающих месторождений
4.5 Эффективность исследований для условий месторождений
Учалинской группы
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Неустойчивое финансовое состояние горнодобывающих предприятий, сложившееся при переходе на рыночную экономику, низкая конкурентоспособность продукции на мировом рынке и высокие затраты на добычу полезных ископаемых, заставляют искать новые пути решения технологических проблем по комплексному освоению месторождения. При переходе к рыночной экономике в условиях самофинансирования предприятий необходимы решения, способные обеспечить возможность комплексного и эффективного освоения запасов на всех этапах разработки месторождения за счет капитализации прибыли. Анализ опыта комбинированной разработки показал, что составление раздельных, технологически не увязанных проектов на открытые и подземные работы и отсутствие в них решений по отработке запасов переходных зон ведёт к тому, что освоение последних характеризуется повышенными затратами, потерями и разубоживанием, консервацией значительной части активных запасов в целиках.
Вместе с тем, выполненный анализ себестоимости добычи руды со структуризацией по основным производственным процессам показал, что рациональное сочетание технологических процессов различных способов разработки может обеспечить более высокие экономические показатели по сравнению с трационными решениями. Такие комбинированные технологии могут быть применены в переходных зонах, где запасы подземного рудника уже вскрыты карьером. Объемы запасов переходной зоны зависят от геологического строения месторождения и глубины перехода на комбинированную геотехнологию и при комплексном подходе к проектированию могут составлять значительную долю в балансовых запасах месторождения. Выемка значительной части месторождения более экономичными технологиями, основанными на рациональном сочетании процессов различных способов разработки, позволит обеспечить повышение совокупного дохода от освоения месторождения в целом. Поэтому разработка открыто-подземных технологий и оптимизация области их применения при

Рудная залежь представлена сплошными сульфидными рудами с коэффициентом крепости по М.М. Протодьяконову £=11- 15 и имеет четкие контакты с вмещающими породами - диабазами, диабазовыми порфиритами, туфоб-рекчиями крепостью £=10 - 15. Руды и породы являются скальными и преимущественно устойчивыми. Вкрапленные руды в лежачем боку залежи постепенно переходят в бедное прожилково-вкрапленное оруденение в метасоматитах. Породы этого бока характеризуются весьма низкой устойчивостью, набуханием в контакте с шахтной атмосферой и разупрочнением при обнажении.
Повышенное содержание меди до 1.1% приурочено к центральной части залежи, а максимальное содержание цинка до 3.5% фиксируется на флангах месторождения. С увеличением глубины отработки снижается содержание меди и увеличивается содержание цинка в руде.
Высокие упругие и прочностные характеристики пород месторождения и отсутствие ореола сланцеватых пород в лежачем боку рудной залежи предопределило то, что породы месторождения находятся в реликтовом состоянии и подвержены действию тектонических сил. На наличие субгоризонтальных сжимающих тектонических напряжений, преимущественно субширотного направления, указывает складчатость пород, вытянутость рудного тела вдоль горного массива Уральского хребта, тектоническое происхождение систем трещин. Впервые вывод о существовании на Учалинском месторождении тектонического поля напряжений был сделан в работе [64]. Результаты натурных замеров позволили оценить количественно параметры силового поля, а математическим моделириванием методом конечных элементов установлены закономерности изменения напряжений и деформаций в бортах и дне карьера под воздействием техногенных факторов [65].
Массив месторождения характеризуется четко выраженной трещиноватостью с переменной по участкам интенсивностью. Основные параметры систем трещин северного и южного флангов Учалинского месторождения представлены в табл. 1.1 - 1.2 [66].