Обоснование способа организации формирования разнопрочного твердеющего закладочного массива на основе вяжущих из отходов горного и энергетического комплексов

• Автор: Караев, Станислав Олегович
• Шифр специальности: 05.02.22, 25.00.36
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Общая характеристика работы

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ ОРГАНИЗАЦИОННЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ФОРМИРОВАНИЮ ИСКУССТВЕННЫХ ЗАКЛАДОЧНЫХ МАССИВОВ

1.1. Организация работ по возведению твердеющих закладочных массивов

1.2. Организация работ по приготовлению твердеющих закладочных составов

1.3. Обоснование выбора нормативной прочности твердеющих смесей

1.4. Цель, методы, объекты и задачи исследований

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ЗАКЛАДОЧНЫХ СМЕСЕЙ

2.1. Выбор методики исследования свойств закладки

2.2. Исследование нормативной прочности твердеющих смесей
2.3. Исследование нормативной прочности закладки при её горизонтальном обнажении
2.4. Исследование нормативной прочности закладки при её вертикальном обнажении
2.5. Обоснование степени влияния твердеющей закладки на породные массивы
2.6. Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО УПРАВЛЕНИЮ КАЧЕСТВОМ ТВЕРДЕЮЩИХ ЗАКЛАДОЧНЫХ МАССИВОВ
3.1. Установление прочностных характеристик закладочных массивов
3.2. Организация и управление состоянием массива горных пород твердеющей закладкой
3.3. Методика определения параметров формирования закладочного массива
3.4. Расчет параметров формирования твердеющего закладочного массива для условий месторождений Северного Казахстана
3.5. Выводы по главе
ГЛАВА 4. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ
ТВЕРДЕЮЩИХ СМЕСЕЙ
4.1. Разработка организации технологии по приготовлению и транспортированию твердеющих смесей
4.2. Оценка качества твердеющих смесей
.4.3. Анализ применяемых технологий закладки выработанного пространства твердеющими смесями
4.4. Экономическая эффективность применения разнопрочной твердеющей закладки выработанного пространства
4.5. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. При переходе подземных горных работ на глубокие горизонты целесообразно применение систем разработки месторождений с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, которые обеспечивают максимальное извлечение руд и снижение сдвижения и обрушения земной поверхности, что благоприятно сказывается на геоэкологической обстановке в районе ведения горных работ. Доля участия систем разработки с закладкой в объеме добычи составляет в настоящее время более 60 %, но высокая стоимость вяжущих и инертных заполнителей снижает экономическую эффективность применяемых технологий с закладкой выработанного пространства. Для снижения расхода цемента к нему в качестве вяжущего добавляют отходы горного и энергетического производств, т.е. производят утилизацию отходов этих производств, тем самым рационально используют природные ресурсы и улучшают экологическую обстановку района. Однако область применения утилизации отходов производства пока еще мала. Доменные шлаки и другие вещества без дополнительной обработки чаще играют роль инертных заполнителей, что экономически неоправданно, учитывая ограниченность ресурсов сырья для производства цемента. Перемещение отходов производства и доступных сырьевых материалов в выработке не всегда экономично, технологически сложно и ненадежно с точки зрения охраны земной поверхности от сдвижения и обрушения.
По данным анализа литературных источников выявлено, что для утилизации отходов производства в составе смесей актуальны направления:
- организация формирования закладочного массива на стадиях приготовления закладочной смеси, надежного транспортирования по трубопроводам и укладки её в выработанное пространство с оценкой по критериям прочности и устойчивости массива при обнажениях и экономическим затратам;

Физико-механические свойства пород и руд: плотность 2,6 г/см3, эффективная пористость 0,23-0,412 %.
Из характеристики горно-геологических и горнотехнических условий следует, что месторождения находятся в разнообразных горно-геологических условиях. Месторождения включают.в себя рудные тела мощностью, от сантиметров до первых десятков метров с углами падения от горизонтального до 90 ° Коэффициенты крепости руд и вмещающих пород отличаются разнообразием, поскольку оруденение локализуется в пластообразных залежах, жилах, штокверках и др.
Руду добывают технологиями с подэтажной отбойкой и закладкой выработанного пространства твердеющими смесями прочностью от 0.5 до 1.5 МПа. Особенностью технологии является промышленное использование для приготовления закладочных твердеющих смесей из отходов добычи и переработки с активацией их в аппаратах типа дезинтеграторов, вибромельниц и электрохимических установок [9,15].
Эти обстоятельства делают результаты исследований, полученных на месторождении, представительными для всех сложноструктурных месторождений.
Целью работы является обоснование способа организации закладочных работ при формировании искусственного массива из твердеющих смесей, их приготовления и транспортирования, позволяющего повысить безопасность ведения горных работ, рационально использовать извлечение полезных ископаемых из недр, снизить экономические затраты на возведение искусственного массива, предотвратить сдвижение и деформирование земной поверхности и улучшить геоэкологическую обстановку региона.
Идея работы заключается в том, что при возведении искусственного массива следует учитывать геоэкологическую обстановку разрабатываемого шахтного поля с предотвращением нарушения земной поверхности и выявлением устойчивых и неустойчивых подработанных участков, в которых произ-