Обоснование конструктивных параметров системы подэтажного обрушения при разработке неустойчивых рудных массивов

• Автор: Ищенко, Вячеслав Леонидович
• Шифр специальности: 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Особенности месторождений сложенных неустойчивыми рудными массивами

1.1.1. Характеристика хромитовых месторождений

1.1.2. Горнотехнические особенности хромитовых месторождений

1.2. Системы разработки

1.2.1. Применяемые системы разработки

1.2.2. Системы разработки с подэтажным обрушением при торцевом выпуске руды

1.2.3. Параметры систем с обрушением и показатели извлечения руды

1.3. Влияние физико-механических характеристик пород на процесс
ВЫПУСКА РУДНОЙ массы
1.4. Задачи и методы исследований
ГЛАВА 2. ПАРАМЕТРЫ ВЫПУСКА РУДНОЙ МАССЫ
2.1. Факторы, влияющие на параметры очистной выемки руды
2.2. Выпуск рудной массы и показатели извлечения
2.2.1. Методика моделирования выпуска руды
2.2.2. Проведение лабораторных экспериментов
2.3. Обработка результатов моделирования выпуска рудной массы
2.4. Обоснование толщины слоя при торцевом выпуске хромитовых руд
3.1. Напряженное состояние рудной массы
3.2. Изменение параметров фигуры выпуска при различной высоте слоя
3.3. Рациональный режим выпуска руды
3.4. Обоснование конструктивных параметров обрушения при подэтажном торцевом выпуске хромитовых руд
ГЛАВА 4. ВАРИАНТЫ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ
ОБРУШЕНИЕМ ДЛЯ УСЛОВИЙ ХРОМИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
4.1. Определение рациональной высоты подэтажа

4.2. Обоснование местоположения буродоставочных выработок в условиях месторождения «Восход»
4.3. Обоснование параметров этажного обрушения с торцевым выпуском руды
4.4. Этажно-принудительное обрушение с подэтажной отбойкой при торцевом выпуске руды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых системами с обрушением руд и вмещающих пород сопряжена с необходимостью решения ряда задач, связанных с эффективностью их использования в конкретных горнотехнических условиях. Наибольшее распространение получили системы разработки с подэтажным принудительным обрушением при торцевом выпуске руды. Общеизвестен и нашел широкое применение так называемый «шведский вариант» этой системы. Основным конструктивным отличием, характеризующим эту систему, является расположение выпускающих выработок в «шахматном порядке» с формированием ромбовидных панелей.
Как известно по опыту применения таких конструктивных и технологических решений, их недостатком является относительно высокий уровень потерь и разубоживания руды, что связано главным образом с параметрами системы разработки, порядком ведения очистных работ и режимом выпуска рудной массы. Это особенно проявляется при подземной разработке неустойчивых рудных массивов, представленных склонными к мелкофракционному дроблению породами и песками. В наибольшей степени этому подвержены рудные месторождения хромитовых руд.
Горные породы и руды на подобных месторождениях по степени структурной нарушенности обычно представлены в различном сочетании трещиноватыми (высота структурного блока более 0,25м), среднетрещиноватыми (И = 0,15+0,25 м), сильнотрещиноватыми (Ь = 0,1+0,15 м) и раздробленными (Ь менее 0,1м) породами. Среди крепких и твердых руд встречаются участки сыпучих порошковидных разновидностей.
Решение задачи снижения уровня потерь и разубоживания при разработке месторождений твердых полезных ископаемых, сложенных неустойчивыми рудными массивами, системами разработки с принудительным обрушением сопряжено с необходимостью обоснования их конструктивных параметров. При этом следует учитывать не только

ГЛАВА 2. ПАРАМЕТРЫ ВЫПУСКА РУДНОЙ МАССЫ
2Л. Факторы, влияющие на параметры очистной выемки руды
Оценивая возможность применения систем с обрушением необходимо выделить основные факторы, влияющие на выбор и параметры их вариантов. Общеизвестно, что к числу факторов, влияющих на параметры торцевого выпуска при подэтажном обрушении руды и вмещающих пород являются [43-46]:
• крепость руды - при крепкой руде допустимо сокращать расстояния между буродоставочными выработками, что приводит к высоким показателям извлечения при интерактивном выпуске;
• устойчивость пород определяется степенью трещиноватости и их характеристиками. В устойчивом массиве можно увеличивать ширину выпускных выработок, в неустойчивых - ее сечение ограничено и их основное направление должно соответствовать основным направлениям систем трещин;
• нарушения - наличие тектонических нарушений сокращает возможность сводообразований;
• наличие полезного компонента в разубоживающей массе снижает негативный эффект разубоживания;
• массивное рудное тело позволяет обеспечить повышение производительности системы, увеличение фронта работ, снижение разубоживания и расхода полевых выработок;
• дробимость руды - для улучшения показателей извлечения, благоприятно, когда руда мельче пород;
• обрушаемость пород зависит в основном от геомеханических свойств массива и определяет его гидравлический радиус (площадь/периметр подсечки) для инициации естественного обрушения (рис.2.1).