Обоснование параметров этажного торцевого выпуска руды при двухъярусном расположении буродоставочных выработок

• Автор: Мустафин, Вадим Игоревич
• Шифр специальности: 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ отечественного и зарубежного опыта применения систем с массовым обрушением руды и вмещающих пород
1.2. Конструкция систем с массовым этажным обрушением руды
1.2.1. Система этажного принудительного обрушения с донным выпуском руды
1.2.2. Система этажного принудительного обрушения с торцевым выпуском руды
1.2.3. Система этажного принудительного обрушения с компенсационными камерами2Ъ
1.2.4. Система с самообрушениемруды и вмещающих пород
1.3. Прогноз качества рудной массы при этажном обрушении с торцевым выпуском руды
1.3.1. Влияние толщины и высоты отбиваемого слоя на потери и разубоживание рудыЪ
1.3.2. Изменение показателей извлечения руды в зависимости от угла наклона отбиваемого слоя
1.3.3. Гранулометрический состав рудной массы и его влияние на параметры фигуры выпуска
1.3.4. Изменение показателей извлечения руды при торцевом выпуске из смежных забоев
1.3.5. Управление выпуском руды
1.4. Задачи и методы исследования
ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭТАЖНОГО ТОРЦЕВОГО ВЫПУСКА РУДНОЙ МАССЫ
2.1. Методические составляющие лабораторных экспериментов
2.1.1. Функциональное подобие процесса выпуска рудной массы (по Именитову В. Р.)
2.1.2. Подбор эквивалентных материалов
2.1.3. Эмпирическое определение коэффициента ш, характеризующего сыпучие свойства эквивалентного материала
2.1.4. Планирование эксперимента, определение необходимого числа лабораторных опытов
2.2. Разработка конструкции физической модели
2.3. Техника проведения экспериментов на физической модели
2.4. Обработка данных, полученных в результате физического моделирования
2.4.1. Этажный торцевой выпуск рудной массы из выработок верхнего яруса при центрально-фланговом порядке отработки
2.4.2. Выпуск рудной массы из выработок нижнего яруса
2.4.3. Показатели извлечения при двухъярусном расположении буродоставочных
выработок
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВУХЪЯРУСНОГО ЭТАЖНОГО ТОРЦЕВОГО ВЫПУСКА НА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ
3.1. Компьютерное моделирование сыпучих сред
3.2. Корреляция физического и компьютерного моделирования
3.3. Определение гранулометрического состава рудной массы при системах с
массовым обрушение.м
3.4. Влияние параметров двухъярусного этажного торцевого выпуска на показатели
извлечения руды
3.4.1..Определение толщины отбиваемого слоя с учетом среднего размера куска рудной массы
3.4.2. Изменение показателей извлечения при регулировании расстояния между буродоставочными выработками в горизонтальной плоскости

3.4.3. Исследование показателей извлечения при регулировании заглубления выработки нижнего яруса
3.4.4. Показатели извлечения при различном удалении горизонтальных слоев руды от
пункта выпуска
Выводы но главе
ГЛАВА 4. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМЫ С ДВУХЪЯРУСНЫМ ЭТАЖНЫМ ТОРЦЕВЫМ
ВЫПУСКОМ
4Л. Конструкция системы и технология очистной выемки
4.2. Рациональный режим выпуска рудной массы
4.3.Технико-экономическая оценка эффективности
4.3.1. Экономическая оценка по критерию максимизации удельной приведенной прибыли
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. В настоящее время большинство месторождений богатых руд истощили свои запасы. Несмотря на это мировая потребность в минеральных ресурсах постоянно увеличивается, в связи с чем становится целесообразным вовлечение в разработку руд убогих, с низким содержанием полезных компонентов на новых или действующих рудниках с соответствующим снижением бортового содержания. Таким образом, приоритетное значение имеет реализация технологических решений, обеспечивающих низкую себестоимость добычи руды.
При подземном способе наименьшими затратами на добычу руды отличаются системы с массовым обрушением, позволяющие сокращать трудовые и материальные затраты горнодобывающего предприятия, повышая при этом конкурентоспособность выпускаемого товарного продукта на рынке ресурсов. Помимо низкой себестоимости добычи системы с обрушением обеспечивают высокую концентрацию и производительность горных работ. Недостатком технологий с обрушением является относительно высокий уровень потерь и разубоживания руды, что несколько сужает область их применения.
Современное состояние горных работ на подземных рудниках и многоаспектность проблем, возникающих в процессе добычи, обусловливают развитие теории проектирования в части разработки и совершенствования ресурсосберегающих технологий и их адаптацию к конкретным условиям месторождений. В этом свете система с этажным торцевым выпуском является весьма перспективным технологическим решением.
Недостаточный практический опыт при проектировании и эксплуатации этажного торцевого выпуска на отечественных подземных рудниках влечет за собой высокие потери полезного ископаемого, снижение качества добываемой руды, дополнительные расходы на обогащение, ухудшение экологической обстановки и, как следствие, нерациональное использование недр. В связи с

Таблица 1.
Типизация потерь руды при подземной разработке месторождений системами с ________________________массовым обрушением руды
Потери руды
Общерудничные
В барьерных целиках между шахтными полями, открытым и подземным рудником
В охранных целиках выработок сооружений коммуникаций
В охранных целиках вблизи тектонических нарушений
Эксплуатационные
В массиве Отбитой руды
Потери в целиках у подготовительных выработок В гребнях на подошве доставочных выработок
В треугольниках лежачего и висячего бока В гребнях на безвороночных площадках днищ блоков
На контактах рудного тела с вмещающими породами На днище из-за неполноты выпуска руды
В местах выклинивания и на флангах рудных тел, в обособленных залежах В выработанном пространстве из-за смешивания с разубоживающей породой
На рудных целиках на неподрабатываемых участках земли
За пределами сфер влияния выпускных выработок из-за выбросов при отбойке руды
Установлению рациональных пространственно-конструктивных и технологических параметров систем с обрушением и закономерностей истечения сыпучих сред посвящены исследования: М.И. Агошкова, В.Ф. Абрамова, Л.И.Барона, П.М. Вольфсона, В.Р. Глотова, В.А. Горбунова, Н.Г. Дубынина, В.Р. Именитова, Д.Р. Каплунова, Р.П. Каплунова, Е.В. Кузьмина, В.В. Куликова, Г.М. Малахова, С.С. Минаева, Р.Г. Пепелева, И.Н. Савича, З.А. Терпогосова, А.М. Фрейдина, B.JI. Щербакова, В.А. Шестакова и других ученых. В результате этих исследований было выявлено множество факторов, способных влиять на потери и разубоживание при применении торцевого выпуска, наиболее существенные из которых - это:
• толщина и высота выпускаемого слоя;
• угол наклона выпускаемых слоев;
• гранулометрический состав руды и вмещающих пород;
• организация выпуска руды;
• положение смежных забоев и др.