Повышение эффективности отработки мощных пологопадающих нерудных залежей камерно-столбовыми системами : на примере месторождений Норильского промышленного района

• Автор: Курчин, Георгий Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ мирового опыта разработки пологих месторождений камерно-столбовыми системами
1.2 Особенности практики отработки нерудных месторождений Норильского промышленного района
1.2.1 Горозубовское месторождение ангидрита
1.2.2 Каларгонское месторождение известняков
1.3 Анализ фактического уровня потерь и разубоживаиия при добыче ангидрита и известняка
1.4 Цель и задачи исследований
2 ФОРМИРОВАНИЕ ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВАИИЯ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ПО МЕСТАМ И ИСТОЧНИКАМ ОБРАЗОВАНИЯ ПРИ КАМЕРНО-СТОЛБОВЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ
2.1 Исследование потерь полезного ископаемого по видам и месту образования
2.1.1 Потери полезных ископаемых в массиве
2.1.2 Потери полезных ископаемых в отбитом виде
2.2 Исследование источников разубоживаиия полезного ископаемого
2.3 Разработка классификаций эксплуатационных потерь и разубоживаиия полезных ископаемых при камерно-столбовых системах разработки
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СПОСОБОВ СОКРАЩЕНИЯ ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВАИИЯ ПРИ КАМЕРНО-СТОЛБОВОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ
3.1 Количественная оценка факторов, влияющих на уровень показателей извлечения из недр
3.2 Обоснование устойчивых размеров междукамерных целиков

3.3 Обоснование рациональной схемы отбойки и параметров буровзрывных работ
3.3.1 Сокращение зоны технологической трещиноватости
3.3.2 Сокращение потерь в «крыльях» целиков
3.4 Обоснование минимально устойчивой мощности предохранительной толщи в кровле камеры
3.5 Снижение потерь отбитого полезного ископаемого
3.5.1 Потери в плинтусах
3.5.2 Потери на почве выработок
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НОРМАТИВОВ ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВ АНИЯ
4.1 Основные положения методики
4.2 Обоснование критерия эффективности отработки запасов месторождений нерудного сырья
4.3 Методика расчета нормативов потерь и разубоживания нерудного сырья
4.4 Экономическая оценка эффективности результатов исследования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Высокие количественные потери полезного ископаемого при добыче приводят к раннему истощению месторождения и сокращению сроков существования горного предприятия. Для покрытия потребностей в минеральном сырье требуются значительные дополнительные затраты на разведку и ввод в эксплуатацию новых месторождений взамен выбывших. В большей степени это касается предприятий, которые ведут добычу нерудных полезных ископаемых подземным способом камерностолбовыми системами разработки, с характерно низкими показателями извлечения. Практика показывает, что данные системы обеспечивают высокую производительность и интенсивность выемки при сравнительно низкой себестоимости добычи, однако потери весьма высоки - в недрах остается до 50% запасов полезных ископаемых.
Это в полной мере относится к Горозубовскому и Каларгонскому нерудным месторождениям, расположенным в Норильском промышленном районе. Данные месторождения обеспечивают жизнедеятельность ЗФ ОАО «Горно-металлургическая компания «Норильский никель», так как покрывают основные потребности предприятия в ангидрите и известняке для изготовления вяжущих компонентов твердеющей закладки, флюсовых добавок пирометаллургического производства и адсорбционного нейтрализатора вредных промышленных газов.
Повышение эффективности отработки нерудных месторождений может осуществляться путем снижения потерь и установления научно-обоснованных нормативов. Однако известные способы и методики, как правило, разработаны для рудных месторождений и адаптированы к конкретным условиям и технологиям. В этой связи обоснование способов, средств и методик для повышения полноты и качества отработки нерудных месторождений является актуальной научной и практической задачей.

тонкоплитиатые известняки t ' 5 - 50 tin (SO - 40)/ пассивные известняки t = SCO - 600 mj
тонкоплитиатые известняки t - 5 - 20 ни (20 - 40>j пассивные известняки t - SCO - 600 пи;
Рисунок 1.6 — Конструкция камерно-столбовой системы разработки с ленточными меж-дукамерными целиками при устойчивых и среднеустойчивых породах продуктивного пласта (слева), при неустойчивых породах (справа): а - породы кровли 1 категории устойчивости (устойчивые); б — породы кровли II категории устойчивости (средней устойчивости); в - породы кровли III категории устойчивости (неустойчивые)
Таблица 1.4 - Ширина камер и МКЦ в зависимости от категории устойчиво-
Категория устойчивости пород отрабатываемого пласта Категория устойчивости пород налегающей толщи
I II Ш
I и II 8/3 6/3 4/3
III 8/4 6/4 4/4
Примечание: в числителе— ширина камер, в знаменателе - междукамерных ленточных целиков
На сопряжении камер и штреков оставляют предохранительные целики по кровле камер - целик над шейкой камеры. Размеры шеек камер в устойчивых породах должны быть не более: ширина 6 м, высота 4 м, на длину не менее 1,5 м. В среднеустойчивых и неустойчивых породах сечение шеек камер должно быть не более 4x4 м на длину не менее 1,5 м. Ширину охранных целиков для горных выработок на границах столбов, блоков (панелей) определяют расчетом.