Обоснование условий применения передвижных закладочных комплексов при подземной разработке медно-колчеданных месторождений

• Автор: Корнеев, Юрий Вячеславович
• Шифр специальности: 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ мирового опыта и направлений совершенствования проектирования разработки рудных месторождений с закладкой выработанного пространства
1.1. Анализ мирового опыта подземной разработки рудных месторождений с твердеющей закладкой
1.2. Показатели и факторы, определяющие интенсивность эксплуатации месторождений твёрдых полезных ископаемых
1.3. Обзор технологий приготовления твердеющих закладочных смесей и формирования закладочных массивов

1.4. Направления совершенствования технологий закладки выработанного пространства

1.5. Цель, задачи и методы исследования

Выводы по 1 главе

2. Развитие методических основ обоснования интенсивности горных работ при проектировании разработки рудных месторождений системами с твердеющей закладкой
2.1. Факторный анализ интенсивности отработки рудных месторождений с закладкой выработанного пространства
2.2. Разработка передвижных закладочных комплексов как качественно новый путь обеспечения интенсивности
2.3. Классификация типовых технологических схем освоения рудных месторождений при применении передвижных закладочных комплексов
2.4. Обоснование методики исследований интенсивности отработки медноколчеданных месторождений системами с твердеющей закладкой выработанного пространства с применением передвижных
закладочных комплексов
Выводы по 2 главе
3. Исследование показателей интенсивности подземной разработки рудных месторождений с использованием передвижных подземных закладочных комплексов

3.1. Испытание опытного образца передвижного закладочного комплекса
3.2. Исследование влияния параметров передвижных закладочных комплексов на продолжительность отработки одной выемочной единицы
3.3. Исследование интенсивности отработки запасов панели камерными системами разработки с закладкой с использованием передвижных закладочных комплексов
3.4. Алгоритм расчета интенсивности отработки рудных запасов камерной системой с твердеющей закладкой выработанного пространства при
применении передвижных закладочных комплексов
Выводы по 3 главе
4. Разработка технологических рекомендаций по обоснованию интенсивности и технологической схемы отработки Озерного месторождения с применением передвижных закладочных комплексов
4.1. Выбор технологической схемы передвижного закладочного комплекса
4.2. Расчет максимальной годовой производительности отработки запасов Озерного месторождения
4.3. Оценка экономической эффективности предлагаемых технологических
решений
Выводы по 4 главе
Заключение
Библиографический список

Введение
Важнейшим направлением повышения комплексности освоения рудных месторождений подземным способом является развитие технологий закладки выработанного пространства твердеющими смесями. Системы разработки с твердеющей закладкой выработанного пространства позволяют отрабатывать рудные месторождения в сложных горно-геологических условиях с высокими показателями качества извлечения руды из недр. Область применения таких систем ограничена высокими капитальными и операционными затратами на осуществление закладочных работ.
Капитальные затраты связаны со строительством закладочных комплексов на поверхности, бурением и оснасткой закладочных скважин и прокладкой протяженной системы трубопроводного транспорта смесей. В эксплуатационных расходах высока доля стоимости компонентов закладочной смеси и энергетических затрат на их дезинтеграцию до требуемого гранулометрического состава. Это сдерживает применение систем с твердеющей закладкой выработанного пространства на месторождениях руд средней и низкой ценности, а также при разработке малых месторождений и удаленных рудных залежей.
Одним из перспективных путей снижения затрат на добычу руды с созданием искусственных массивов из твердеющих смесей является внедрение инновационной технологии приготовления закладки на передвижных закладочных комплексах. Применение передвижных
закладочных комплексов позволяет снизить капитальные и
эксплуатационные затраты за счет использования безмельничной
энергосберегающей технологии дезинтеграции компонентов смеси.
Снижению себестоимости добычи руды также способствует повышение интенсивности освоения месторождения. Резервы повышения
производительности рудника при применении систем разработки с закладкой выработанного пространства заключаются в уменьшении продолжительности операций по заполнению выработанного пространства закладочной смесью, сокращении сроков набора искусственным массивом нормативной прочности и возможности независимого ведения закладочных работ за счет одновременной закладки нескольких выемочных единиц при применении передвижных подземных закладочных комплексов.
Разработка этой инновационной технологии требует совершенствования теории проектирования в части обоснования производственной мощности горнодобывающих предприятий, ведущих разработку месторождений

Третье направление касается конструкций систем разработки с закладкой выработанного пространства. В большом количестве патентов рассмотрены вопросы, связанные с разработкой угольных или рудных месторождений выдержанной пластовой формы. В отдельных патентах рассмотрена технология закладки для отработки вертикальных рудных месторождений, таких как кимберлитовые трубки, в том числе для создания искусственного днища вышерасположенного блока [44]. Заслуживает внимания способ создания разнопрочной закладки со смешиванием компонентов и затворением смеси по трассе трубопровода, предусматривающий смеситель-затворитель с подачей в аэросмеси вяжущего с применением насоса или поддувом сжатым воздухом. Имеются изобретения, предусматривающие снижение расхода воды в составе твердеющих и нетвердеющих смесей для уменьшения усадки закладочного массива и повышая его прочность.
Также заслуживают внимание патенты, рассматривающие увеличение расстояния транспортирования смеси за счет добавки пенообразователя, а также применение передвижных закладочных комплексов.
Так, компания IONIC Engineering предлагает передвижные закладочные комплексы с размещением их на поверхности. Производительность комплекса, согласно пресс-релизу [82], может варьироваться от 50 до 200 т/день, а его установка и перевозка не требуют больших затрат времени и денег. Закладочный комплекс способен хранить и использовать в качестве закладочных материалов хвосты обогащения, песок и цемент. Применение таких комплексов позволит перемещать оборудования для приготовления закладочной смеси вслед за развитием фронта работ и использовать несколько мобильных комплексов на разных флангах месторождения, тем самым повышая общую интенсивнсоть производства работ. Недостатком предлагаемого комплекса является отсутствие дробильного оборудования для производства закладки на основе неизмельченных компонентов.
Прорывной технологией является предлагаемый компанией Geccosystems модульный комплекс PYTHON для подземного гравитационного обогащения руды с формированием закладочной смеси из отходов обогащения (рис 1.4). Закладка в виде пульпы перекачивается по трубопроводу до выработанного пространства. Установка включает в себя две стадии дробления, классификацию, стадию гравитационного или флотационного обогащения, раздельную вьщачу пульпы концентрата и хвостов. При этом её производительность составляет 20т/час, извлечение -