Обоснование режимов донного выпуска руды с позиции ситуационного подхода в управлении добычей

• Автор: Бушков, Владимир Кириллович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 174 с. : ил.

1. СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ С ОБРУШЕНИЕМ РУДЫ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД, КАК ОБЪЕКТ, РЕЖИМЫ ДОННОГО ВЫПУСКА РУДЫ - ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1. Анализ практики применения систем разработки с донным выпуском руды под обрушенными породами
1.2. Режим работы выпускных отверстий при существующих средствах механизации выпуска и доставки руды
1.3. Анализ ситуации формирования содержания полезного компонента в выемочном блоке
1.4. Экономические аспекты управления добычей руды
Выводы и постановка задач исследования
2. ВЫРАБОТКА ПРИНЦИПОВ ОБОСНОВАНИЯ РЕЖИМОВ ДОННОГО ВЫПУСКА
2.1. Обоснование теоретической основы описания режимов донного выпуска
2.2. Формирование принципов расчета показателей извлечения полезных ископаемых в масштабах единичного отверстия
2.3. Создание структурно-видового признакового пространства выбора и обоснования режимов донного выпуска
2.4. Обоснование схемы расчета объемов чистой руды, выпускаемых при взаимодействии выпускных отверстий
2.5. Разработка механизма оценки кондиционности доз выпуска
Выводы
3. АЛГОРИТМИЗАЦИЯ МНОГОФАКТОРНОЙ СИТУАЦИОННОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДОННОГО ВЫПУСКА РУДЫ
3.1. Общая идеология модели
3.2. Описание блоков входной и выходной информации
3.3. Расчетный блок
Выводы
4. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
4.1. Обоснование режима выпуска на примере мощного железорудного месторождения
4.2. Оценка мероприятий по повышению эффективности работы выпускных отверстий
4.3. Оценка конструктивно-технологических параметров систем
разработки с принудительным обрушением руд и вмещающих пород
4.4. Экономическая эффективность исследования
Выводы
Заключение
Литература
Приложения

Актуальность темы. Системы разработки с донным выпуском руды под обрушенными породами имеют существенный удельный вес в добыче руд черных и цветных металлов (порядка 25%). Однако, при многих положительных качествах, включая и производительность труда рабочего по руднику, достигающей 1000 т/чел-мес., они характеризуются большими значениями потерь и разубоживания (соответственно до 25% и 30%). Такая противоречивость в основных показателях является источником развития, как самой системы разработки, так и технологии очистной выемки в ней, включая управление процессом выпуска и доставки. К настоящему времени выполнено множество фундаментальных работ по выпуску руды под обрушенными породами. На основе анализа их результатов выявлена недостаточная изученность режимов выпуска руды и связанных с ними организационно-технических управленческих решений.
Существующие методики расчета параметров и показателей технологического комплекса выпуска в системах разработки с обрушением отображают ситуацию достаточно упрощенно. Практически во всех них заложен трудно реализуемый на практике площадной режим выпуска, упрощены горнотехнические условия. В частности, приняты: равномерное распределение выпускных отверстий по днищу блока, прямолинейная форма линии бокового контакта руды с обрушенными породами, равномерное дробления руды по блоку. Сам механизм расчета настроен на использование усредненной по блоку информации о качестве обрушенных запасов. Такие принципы методического обеспечения можно считать достаточным при прогнозировании показателей извлечения из недр на ранних стадиях проектирования, но не для выработки управленческих решений, способствующих повышению уровня использования запасов недр.
Таким образом, исследование процесса выпуска руды в указанном аспекте остается актуальным.
Цель работы. Повышение показателей полноты и качества извлечения полезных ископаемых из недр при разработке месторождений системами с донным выпуском руды под обрушенными породами.
Идея работы заключается в адаптации к конкретной гео-техногенной и экономической ситуации режимов донного выпуска на основе закономерностей формирования показателей полноты и качества извлечения запасов выемочной единицы, выявленных при их системном анализе путем математического моделирования.
Задачи исследования:
- установление закономерностей формирования содержания полезного компонента в рудной массе с учетом гео-техногенной ситуации в блоке;
- систематизация режимов донного выпуска, исследование их влияния на формирование внутриблоковой ситуации;
- обоснование принципа расчета объемов чистой руды извлекаемых от

нове содержат теоретические и методические постулаты Г.М. Малахова, В.В. Куликова и Н.Г. Дубинина.
Анализ методических положений показал достаточно большую изученность вопроса выпуска руды под обрушенными породами, а также рациональную область их применения на стадии проектирования [137], данные выводы следуют из следующего:
- весь расчет в методиках построен на среднем содержании металла по блоку [119], хотя в реальности большинство железорудных месторождений, а тем более месторождений цветных металлов характеризуются неравномерным, прерывистым распределением оруденения;
- понятие дозы выпуска в некоторых методиках или опускается или рассматривается не однозначно, что весьма существенно в том случае, когда ей начинают контролировать качество выпускаемой рудной массы;
- критерием прекращения выпуска, является браковочное содержание в последней дозе выпуска, которое является величиной фиксированной (задаваемой на стадии проектирования в целом по блоку), без привязки к конкретной величине дозы выпуска и пункту стока;
- вопрос технологического разубоживания, имеющего место при выпуске руды в приконтактных зонах, рассмотренный в методиках на сегодняшний день в полной мере не удовлетворяет выдвигаемым требованиям практики.
По результатам анализа теоретических положений, в качестве базиса для дальнейшего построения методических положений, были взяты теоретические основы Д.Е. Мапофеева [93], которые на единых методологических началах и достаточно высоком уровне, без искажения сущности последних, описывают процесс истечение рудоминерального сырья из выпускного отверстия и их совокупности.
Математическая интерпретация ранее означенных [93] теоретических положений выпуска руды под обрушенными породами выглядит следующим образом.
Площадь любого горизонтального сечения фигуры выпуска определяется по формуле:
8г=л-11э,-2+80+Ро-К,;, (2.1)
где Б/ - площадь горизонтального сечения фигуры выпуска на высоте Ь„ м2; И.;,, - радиус эллипсоида точечного отверстия (точечного эллипсоида, образующего фигуру выпуска), м; 80 — площадь поперечного сечения выпускного отверстия, м2; Р0 — периметр выпускного отверстия, м.
Радиус эллипсоида точечного отверстия рассчитывается следующим образом:
ЯоГ^птг (И,-Нф-Ь/2)112, (2.2)
где шт - коэффициент сжатия точечного эллипсоида; Нф - высота фигуры выпуска, м; Ь/- высота, на которой рассчитывается значение радиуса точечного эллипсоида, м.
Показатель сыпучести среды имеет функциональную зависимость от высо-