Обоснование параметров технологии отработки пологих медноколчеданных месторождений с обрушением руды и вмещающих пород

• Автор: Мажитов, Артур Маратович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Горно-геологическая и горнотехническая характеристика Уральских медноколчеданных месторождений, представленных пологими рудными залежами
1.2. Анализ геологических, горнотехнических и геомеханических факторов, определяющих условия дифференцированного применения систем разработки
1.3. Опыт совместного применения систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород и систем разработки с иными способами поддержания очистного пространства
1.4. Анализ технологии подземной разработки рудных месторождений с обрушением руды и торцевым выпуском

1.5. Задачи и методы исследований

Глава 2. ИЗЫСКАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ ПОЛОГИХ ЗАЛЕЖЕЙ С ОБРУШЕНИЕМ РУДЫ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД
2.1. Оценка области применения систем с обрушением руды и вмещающих пород при разработке пологих медноколчеданных залежей
2.2. Конструирование варианта системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород для условий отработки пологих медноколчеданных месторождений
2.3. Обоснование комплекса механизации горнопроходческих и очистных работ
2.4. Определение рациональных схем развития фронта горных в пределах выемочного участка при площадно-торцевой схеме подготовки пологого рудного тела
2.5. Обоснование порядка применения способов поддержания очистного пространства
ВЫВОДЫ
Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫПУСКА РУДНОЙ МАССЫ ПОД ОБРУШЕННЫМИ ПОРОДАМИ
3.1. Постановка методики исследований площадно-торцевого выпуска рудной массы под обрушенными породами
3.2. Определение параметров системы разработки и режима выпуска по результатам моделирования истечения рудной массы

3.3. Определение показателей извлечения при выпуске руды в секции под защитой временно устойчивой кровли
3.4. Оценка влияния схем развития горных работ на показатели очистной выемки
ВЫВОДЫ
Глава 4. ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМЫ
РАЗРАБОТКИ
4.1. Обоснование методики исследований
4.2. Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния массива методом конечных элементов
4.3. Оценка напряженно-деформированного состояния массива при применении систем разработки различных классов в пределах одного рудного тела
4.4.Выбор рационального порядка ведения горных работ на основе выполненной геомеханической оценки
ВЫВОДЫ
Глава 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ :
5.1. Факторный анализ определения границ применения систем разработки с обрушением руд и вмещающих пород
5.2. Разработка экономико-математической модели для определения границ применения способов поддержания очистного пространства
5.3. Расчет технико-экономических показателей системы разработки с площадно-торцевым выпуском в условиях пологих медноколчеданных месторождений
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Рудные залежи пологого залегания составляют значительную часть запасов медноколчеданных месторождений Южного Урала (Узельгинское, Чебачье, Октябрьское, Молодежное) и отличаются изменчивыми в пространстве горно-геологическими и горнотехническими условиями разработки: мощностью рудного тела, содержанием полезных компонентов, степенью пожароопасности, устойчивостью и крепостью руд и пород.
В настоящее время при подземной добыче медноколчеданных руд наибольшее распространение получила технология с применением камерной системы разработки с твердеющей закладкой. Несомненным ее достоинством является полнота извлечения руд при обеспечении сохранности земной поверхности. Основным недостатком вышеуказанной системы разработки является высокий уровень ресурсоемкости добычи, поэтому применение ее на участках с низким содержанием полезного компонента приводит к снижению экономической эффективности освоения недр. В связи с этим возникает вопрос оценки возможности применения систем с обрушением руды и вмещающих пород, характеризующихся низкой себестоимостью и высокой интенсивностью работ, для отработки пологих залежей, представленных бедными рудами, однако при применении систем разработки с обрушением существенно снижаются показатели использования недр. Улучшить показатели извлечения возможно за счет обоснования порядка отработки запасов, изыскания режима выпуска руды под обрушенными породами, управления состоянием подработанных пород.
Поэтому обоснование параметров технологии отработки пологих медноколчеданных залежей с обрушением руды и вмещающих пород представляет актуальную научную задачу.
В связи с этим целью работы является обоснование параметров

- Коэффициент крепости
- Угол внутреннего трения
- Модуль упругости, МПах100000 ]
Расстояние от висячего (западного) к лежачему (восточному) боку залежи, к
Рисунок 2.3 - Г рафики зависимости коэффициента крепости, угла внутреннего трения и модуля упругости руд от расстояния от висячего к лежачему боку залежи
о ю 20 30
Расстояние от висячего (западного) к лежачему (восточному) боку залежи, м
Рисунок 2.4 - График зависимости коэффициента Пуассона от расстояния от висячего к лежачему боку залежи
Таким образом, прочность руд Учалинского месторождения от висячего к лежачему боку снижается на 30%, способность к поперечным деформациям повышается в 3-4 раза, модуль упругости снижается на порядок, снижается содержание меди и цинка.
Выявленная взаимосвязь минералогического состава, текстуры, прочностных и деформационных свойств руд для условий Учалинского месторождения при установленных общих закономерностях генезиса и