Обоснование методики определения высоты уступа при проектировании открытой разработки крутопадающих месторождений

• Автор: Абдуллаев, Максим Дмитриевич
• Шифр специальности: 25.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 169 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ВЫБОРА ВЫСОТЫ УСТУПА ПРИ ОТРАБОТКЕ КРУТОПАДАЮЩИХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

1.1 ЦЕЛЬ, ИДЕЯ И ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.2 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ОБОСНОВАНИЯ ВЫБОРА ВЫСОТЫ УСТУПА

2 АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ ПОТЕРЬ И ЗАСОРЕНИЯ РУДЫ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА.

2.1 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ ПОТЕРЬ И ЗАСОРЕНИЯ ПРИ ОТРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЯ

2.2 ВЫЯВЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ПОТЕРЬ И ЗАСОРЕНИЯ РУДЫ

2.3 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

3 ЗАВИСИМОСТЬ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАЗВИТИЯ ДОБЫЧНЫХ РАБОТ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПО РУДЕ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА
3.1 АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДОБЫЧНЫХ РАБОТ КАРЬЕРА ПО РУДЕ
3.2 АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ РАЗВИТИЯ ФРОНТА ДОБЫЧНЫХ РАБОТ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА
3.3 АНАЛИЗ ЗАВИСИМОСТИ СКОРОСТИ ПРОХОДКИ ТРАНШЕЙ И СКОРОСТИ ПОНИЖЕНИЯ ДОБЫЧНЫХ РАБОТ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА
3.4 ЗАВИСИМОСТЬ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ КАРЬЕРА ПО ГОРНОЙ МАССЕ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА
3.5 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
4 ВЛИЯНИЕ ВЫСОТЫ УСТУПА НА ПОКАЗАТЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ГОРНЫХ РАБОТ
4.1 ЗАВИСИМОСТЬ СТОИМОСТИ 1 М3 ВЗОРВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА
4.2 ЗАВИСИМОСТЬ СТОИМОСТИ ЭКСКАВАЦИИ 1 М3 СКАЛЬНОЙ ГОРНОЙ МАССЫ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА
4.3 ЗАВИСИМОСТЬ РАСЧЕТНЫХ ЗАТРАТ НА ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ 1 М3 ГОРНОЙ МАССЫ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА ПРИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОМ И АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ
4.4 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
5 УСТАНОВЛЕНИЕ РАЦИОНАЛЬНОЙ ВЫСОТЫ УСТУПОВ ДЛЯ КАРЬЕРА «ОЗЕРНОГО» ГОКА

5.1 КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕСТОРОЖДЕНИЯ
5.2 ВЛИЯНИЕ ВЫСОТЫ УСТУПА НА РЕЖИМ РАБОТЫ ПО ГОРНОЙ МАССЕ И ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ ДОБЫЧНЫХ РАБОТ
5.3 ЗАВИСИМОСТЬ СТОИМОСТЬ 1 М3 ВЗОРВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ, ЭКСКАВАЦИИ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ОТ ВЫСОТЫ УСТУПА
5.4 ВЛИЯНИЕ ВЫСОТЫ УСТУПА НА РАЗМЕРЫ ПОТЕРЬ И ЗАСОРЕНИЯ РУДЫ ПРИ ДОБЫЧЕ
5.5 РАЦИОНАЛЬНАЯ ВЫСОТА УСТУПОВ ДЛЯ КАРЬЕРА ГОКа «Озерный»
5.6 ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Открытый способ разработки как генеральное направление развития горнодобывающих отраслей промышленности России сохраняется для обеспечения топливом и минеральным сырьем потребностей энергетики, черной и цветной металлургии, химической индустрии, строительства, машиностроения, вычислительной техники, коммунально-бытового и сельского хозяйств и другие. Открытым способом добывается более 70 % полезных ископаемых, из них 100 % строительных материалов, флюсового и огнеупорного сырья, формовочных песков для керамики, 75 % горно-химического сырья, 70 % угля, 60 % руд черных и 50 % руд цветных, редких и радиоактивных металлов. [5,80].
Развитие железорудной базы черной металлургии за последние годы характеризовалось стабилизацией высокого (до 92,6 %) уровня удельного веса открытого способа добычи руд черных металлов, возросшей долей крупномасштабных карьеров, увеличением глубины разработок, усложнением в целом горно-геологических и горнотехнических условий добычи руд, что в свою очередь привело к непрерывному возрастанию трудоемкости выемки и транспортирования горных пород, снижению производительности горного и транспортного оборудования и увеличению себестоимости добычи руд.
России принадлежит ведущее место по производству железной руды в странах СНГ, доля которой составляет 59,2 % (290,1млн т из 490,5 млн т). При этом наибольшая часть разведанных запасов сосредоточена в пределах Курской магнитной аномалии (КМА). Здесь в настоящее время разведано 18 железорудных месторождений с прогнозными запасами (до глубины 700 м) неокисленных кварцитов с содержанием железа 32-38 % около 850 млрд т и богатых железных руд (до глубины 1200 м) с содержанием железа 50-65 % более 80 млрд т. Помимо железных руд в недрах КМА содержатся промышленные запасы высококачественных бокситов (содержание глинозема 49-52. В настоящее время открытым способом разрабатываются три месторождения: Лебединское, Стойленское и Михайловское.
Лебединский и Михайловский горно-обогатительные комбинаты являются крупнейшими в мире. Производительность Лебединского ГОКа составляет 53 млн т/год и может быть в ближайшей перспективе увеличена до 55 млн т/год руды за счет вовлечения в добычу запасов железистых кварцитов с больших глубин и прилегающих залежей.
Основная продукция Лебединского ГОКа, разрабатывающего в настоящее время неокисленные железистые кварциты с содержанием железа 33,08%, представляется

( 1 V
пкк 1 - — (с/#Д ±Ща)
Пп = ^ (2.28)

Знак «+» ставится при развитии работ от лежачего к висячему боку залежи, знак «-» - при развитии горных работ от висячего к лежачему боку залежи.
Аналогичным образом находим зависимость оптимального значения коэффициента засорения в объемном отношении «Я0» от высоты уступа «/г», используя для этой цели выражения (2.18), (2.19), (2.21) и (2.26).
П> 2С1(сГ^ + с/^& _ П1И(с^±с,На)
mhZк II ± С1;^а)

2 тС1,
(2.29)
Для нахождения зависимости оптимального значения коэффициента объемного разубоживания используются выражения (2.16 - 2.20) и (2.26).

± с^а)2,

И + пК —г{с1%р±с^а)--А /г- —— {слф ±а%а/.к

± с/^а)
/ z
2С„1 т + ^ (с1Ь'Р ±сща)- ^ 1--^-) {с^р±сща)

V «а:
nкh{ctgP ± сГ^а)
2шС„2^ + пкИ(с^/3 ± ctga)- пки(с„к -1)2(с/^/З ± с^а)
_______________п,М{с^Р±с1^а)
2/иС2„. + пкИ{с1£р ± с/я«)[1 - (С„, -1)2
_ ±сща)
2тС1 + пкМс1ёР±С1ёа)1 -(Ст -1)2]
(2.30)