Обоснование технологии закладки выработанного пространства при отработке запасов богатых руд на больших глубинах

• Автор: Битаров, Виталий Николаевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владикавказ
• Количество страниц: 136 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

1. Состояние изученности вопроса, цели и задачи исследований

1.1 Особенности разработки месторождений норильско-талнахского 9 рудного узла.

1.2. Структурные особенности строения месторождения

1.3. Опыт отработки запасов сильнонарушенных руд системами 16 разработки с закладкой выработанного пространства
1.4. Использование отходов металлургического производства для 22 производства закладочных смесей

1.5. Анализ технологии отработки запасов руд 30 на руднике «Скалистый»

1.6. Действующая технология приготовления закладочных смесей

1.7. Цель, задачи и методы исследований

2. Закономерностей поведения рудовмещающего массива при

техногенном вмешательстве
2.1. Исследование структурных особенностей строения месторождения
2.2. Влияние трещиноватости массива на устойчивость обнажений
2.3. Анализ фактической геомеханической обстановки
2.4. Прогнозная карта напряженного состояния рудной залежи
Выводы
3. Разработка твердеющих закладочных смесей на основе
отходов медно-никелевого производства
3.1. Влияние минеральных добавок - хвостов обогащения и гранулированного металлургического шлака на свойства закладочных 59 смесей.
3.2. Требования к нормативным показателям закладочных смесей
3.3. Разработка составов закладочных смесей
3.4. Методика исследований и сырьевые материалы
3.5 Программа лабораторных исследований составов твердеющей закладки
3.6. Оценка влияния тонины помола шлака на свойства закладочных

смесей
3.6.1. Определение пределов прочности закладки на сжатие
3.6.2. Определение реологических свойств закладочной смеси
3.6.3. Определение компрессионных свойств твердеющей закладки
3.7. Влияние многофункциональной добавки на свойства закладочных 81 смесей
3.8. Влияние механоактивации шлака на свойствазакладочных смесей
Выводы
4. Разработка технологии выемки богатых руд с предварительным
созданием сплошных защищенных зон
4.1. Условие геомеханической сбалансированности массива
4.2. Оценка поддерживающей способности массиватвердеющей закладки
4.3. Влияние напряженно-деформированного состояния массива на 100 нормативную прочность закладки
4.4. Рекомендуемые варианты систем разработки
4.5. Порядки отработки рудных залежей
4.6. Формирование защищенных зон
4.7. Технико-экономическое обоснование и сравнительный анализ 115 существующей и предлагаемой систем разработки
Выводы
Заключение
Литература

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Подземная разработка месторождений полезных ископаемых на больших глубинах осложняется повышенным уровнем действующих напряжений и слабой устойчивостью обнажений и конструктивных элементов системы разработки.
Особенно остро эта проблема стоит при выемке залежей ценных руд на глубинах более 800-1000м, для которых характерно наличие значительного количества тектонических нарушений. В этих условиях отработка запасов богатых руд осуществляется одним из самых трудоемких вариантов сплошной слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства -выемкой руды горизонтальными слоями сверху вниз, которая обеспечивает безопасную и эффективную эксплуатацию месторождений, однако высокая стоимость вяжущих и инертных заполнителей снижает экономическую эффективность применения твердеющей закладки. Обеспечить возрастающие объемы закладочных работ и снизить затраты на их производство возможно за счет за счет применения составов закладочных смесей с использованием отходов горно-металлургического производства.
В этой связи, разработка технологий закладки выработанного пространства, обеспечивающих повышение эффективности отработки богатых руд на больших глубинах, за счет повышения несущей способности закладочных массивов и снижения затрат на их возведение является важной и актуальной для горнорудной промышленности задачей.
Диссертация является частью завершенных научно-исследовательских работ по темам «Исследования и разработка инновационных технологий комбинированной переработки и утилизации отходов предприятий цветной металлургии» в рамках Федеральной целевой программы «Исследования и разработка по приоритетным направления научно-технического комплекса

закладочных смесей на основе шлаков металлургического производства и хвостов обогащения.
1.7. Цель, задачи и методы исследований
Развитие горнорудной промышленности России в значительной степени связано с разработкой пластообразных рудных залежей. К таким относятся Северо-Уральское месторождение бокситов, Миргалимсайское месторождение полиметаллических руд, железорудные месторождения Урала, медноникелевые месторождения Норильского промышленного района и др. При всем многообразии условий залегания, строения, структуры, физикомеханических характеристик руд и вмещающих пород у них есть ряд существенных общих признаков, позволяющих их отнести к одной группе по применяемым системам разработки. Кроме того, отработка этих месторождений в настоящее время ведется на достаточно больших глубинах, в предельно-напряженном породном массиве опасном по проявлениям горнодинамических явлений. Это требует применения определенного порядка отработки, обеспечивающего разгрузку массива от высоких напряжений, а также применения специальных мероприятий при производстве очистных работ.
Анализ современного состояния теории и практики разработки месторождений полезных ископаемых в условиях высокого горного давления позволяет выделить в качестве перспективного способа технологии с погашением выработанного пространства твердеющей закладкой различного состава и несущей способности. Однако, несмотря на имеющийся опыт технологии закладки выработанного пространства нуждаются в совершенствовании.
Поэтому разработка технологий закладки выработанного пространства, обеспечивающих повышение эффективности отработки богатых руд на