Совершенствование технологии очистной выемки при разработке месторождений камерными системами с твердеющей закладкой

• Автор: Неугомонов, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.22, 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава 1. Состояние изученности вопроса. Задачи и методы исследований
1.1. Анализ практики разработки месторождений камерными системами с твердеющей закладкой
1.2. Теория и методы расчета параметров взрывного разрушения
1.3. Современное представление о механизме разрушения пород и методах управления энергией взрыва при наличии естественных трещин
1.4. Цель, задачи и методы исследований
Глава 2. Обоснование методики исследований
2.1. Характеристика состояния отрабатываемого массива при камерных системах разработки с твердеющей закладкой очистного пространства
2.2. Обоснование механизма взрывного разрушения сильнотрещиноватых

2.3. Обоснование и выбор методов исследований
2.4. Методы оценки трещиноватости и блочности массива горных пород
2.5. Методы изучения механических свойств массива горных пород
Г лава 3. Исследование состояния очистных камер и физикомеханических свойств нарушенных руд
3.1. Исследование структурно-тектонических особенностей рудных массивов очистных камер
3.2. Физико-механическая характеристика руд и пород медноколчеданных месторождений южного Урала
3.3. Определение акустических свойств в зависимости от типа заполнителя, количества и расстояния между трещинами

3.4. Исследование изменения динамических характеристик пород от
акустических свойств массива
3.5 Исследование энергонасыщенности массива при взрыве зарядов различной длины и различного их расположения
Глава 4. Методика расчета параметров буровзрывных работ. Технологические схемы отбойки. Промышленные испытания и экономическая оценка эффективности технологических решений
4.1. Методика определения параметров расположения зарядов и промышленные испытания результатов при массовой отбойке руд
4.2. Обоснование и промышленная реализация технологических рекомендаций при массовой отбойке трещиноватых руд
4.3. Экономическая эффективность технологических
решений
Заключение
Библиографический список

ВВЕДЕНИЕ Актуальность работы
Разработка месторождений камерными системами с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями характеризуется многостадийностыо отработки. Массовая отбойка руды скважинными зарядами и применение самоходного оборудования на очистных работах позволяют достигать высоких показателей добычи. Однако при выемке запасов камер второй и последующих очередей ухудшается качество отбойки, повышается разубоживание рудной массы закладочным материалом и вмещающими породами, не выдерживаются проектные контуры камер, что нарушает порядок отработки и может вызвать аварийную ситуацию. Увеличивается выход негабарита, снижающий производительность оборудования на доставке и, в конечном итоге, это влечет возрастание затрат на очистную выемку в целом.
Основной причиной, снижающей эффективность отработки запасов . вторичных камер, является несоответствие параметров буровзрывных работ физико-механическим свойствам и структурным особенностям разрушаемого массива, которые меняются в процессе стадийной отработки. Для обеспечения сохранности проектных контуров очистного пространства, высоких показателей очистной выемки необходимо обоснование параметров подготовки рудной массы к добыче проводить с учетом наведенной трещиноватости массива горных пород в процессе стадийной выемки и степени устойчивости формируемых рудных обнажений.
Несмотря на имеющийся опыт и ряд новых технологических решений, процесс подготовки руды к выпуску при камерных системах разработки с закладкой нуждается в совершенствовании. Поэтому разработка теоретически обоснованных способов сохранения проектных контуров очистной выемки и методов расчета оптимальных параметров буровзрывных работ является актуальной задачей.

Рис. 1.12- Схема разрушения сильнотрещиноватого массива горных пород при однорядном взрывании: I - зона дробления; II - зона рыхления; 1 -естественные трещины массива; 2 - трещины, формируемые в результате соударения; 3 - трещины, формируемые в результате растяжения под действием волн напряжения.
Установлено [108], что при ширине трещины порядка 2 мм и ее воздушном наполнителе напряжения на фронте волны снижаются по отношению к монолитной среде в 25 раз. При заполнении же трещины шириной в 2 мм водой напряжения сортавляют 0,85—0,9 от напряжений, получаемых на данном расстоянии в монолитных средах, и 0,7—0,75 при ширине трещин порядка 20 мм. Данными исследованиями доказано, что при наличии в трещинах воды волна распространяется без существенных потерь, в особенности при трещинах небольшой ширины и зарядах большой массы, определяющих длину волны. При этом указывается, что микротрещины и плоскости спайности легко преодолеваются волнами при взрывании больших зарядов и труднее — при взрывании малых зарядов.
Таким образом, наиболее существенное влияние на разрушение нарушенных горных пород должны оказывать направление трещин и других неоднородностей, их ширина и длина, характер заполнителя, длина волны, возбуждаемой в среде при взрыве заряда ВВ, и длительность ее воздействия на нарушенные горные породы, начальное напряжение, создаваемое в среде при взрыве. Изучение этих факторов, по мнению [59], и должно бьпь положено в основу разработки физической модели разрушения предварительно нарушенных горных пород.