Обоснование применения системы подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды при разработке кимберлитовых трубок

• Автор: Слынек, Евгений Анатольевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 108 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
I. ИЗУЧЕННОСТЬ ВОПРОСА. ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ
1.1 Опыт применения системы подэтажного обрушения с
торцевым выпуском руды
1.2 Варианты системы с торцевым выпуском и их краткая
оценка . . . . . . . . .
1.3 Анализ исследований системы подэтажного обрушения
с торцевым выпуском руды . . . . . .
1.4 Оценка потерь и разубоживания по данным периодической литературы
1.5 Факторы, влияющие на эффективность системы .
1.6 Горно-геологическая характеристика кимберлитовых
трубок, на примере трубки «Мир»
1.7 Цели и задачи исследования
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
II ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВАНИЯ РУДЫ
НА ФИЗИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
2.1 Вводные замечания
2.2 Факторы, влияющие на эффективность системы .
2.3 Особенности торцевого выпуска
2.4 Методика моделирования выпуска руды
2.5 Определение потерь и разубоживания руды при отработке нескольких подэтажей
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
III ОПРЕДЕЛНИЕ ПОТЕРЬ И РАЗУБОЖИВАНИЯ ПРИ
ВЫПУСКЕ ИЗ НЕСКОЛЬКИХ ПОДЭТАЖЕЙ НА СТОХАСТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ

3.1 Стохастическая модель сыпучей среды
3.2 Определение потерь и разубоживания руды при многоподэтажной отработке крутопадающих рудных залежей большой мощности
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
IV ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РЕКОМЕНДУЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ
4.1 Вводные замечания
4.2 Затраты государства на создание условий для работающих людей на Крайнем Севере
4.3 Методика расчета экономической эффективности системы подэтажного обрушения применительно для условий кимберли-товой трубки «Мир»
ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ
V ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение
Кимберлитовые месторождения Якутии представлены вертикальными рудными телами (трубками) большой мощности. Кимберлиты (алмазосодержащие породы) имеют невысокую крепость, как правило, слабо устойчивы.
Высокая ценность алмазов и относительно невысокая крепость кимберлитов и вмещающих пород предопределили применение на подземных работах систем с искусственным поддержанием очистного пространства, в основном систем горизонтальных слоев с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.
Эти системы характеризуются небольшими потерями (3-5%) и разубоживанием (5-7%) руды. Однако им присущи два существенных недостатка: большой расход цемента (до 250 кг/м3) и низкая производительность труда. В условиях Крайнего севера эти недостатки особо ощутимы. Достаточно сказать, что стоимость 1 кг цемента составляет около 3 рублей или 750 рублей на 1 м3 закладки или 250 рублей на 1 тонну руды. Существенно снизить этот показатель за счет производства «местного» вяжущего не удастся. При этом возможны серьезные экологические последствия для всего Мирнинского района.
В условиях алмазных месторождений Якутии конкурентной системой разработки может стать система подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды, которая имеет ряд существенных преимуществ в сравнении с другими системами с массовым обрушением и выпуском руды под обрушенными породами.
Система подэтажного обрушения обладает следующими преимуществами:
наличием однотипных горизонтальных выработок большого сечения, служащих одновременно для целей бурения и заряжания скважин, выпуска и доставки руды; возможностью применения унифицированного оборудования как на проходческих, так и на очистных работах; благоприятными условиями для комплексной механизации всех производственных процессов и применения самоходного оборудования при добыче руды.
позволяет упростить конструкцию системы и создать все условия для механизации всех процессов технологического цикла.
позволяет применить высокопроизводительное оборудование, однотипное как на проходческих, так и на очистных работах.
значительно повышает производительность труда и безопасность горных работ.

крупных глыб, так как глыба может перекрыть отверстие, когда над ней еще осталась руда.
Разубоживание в дозе выпуска за счет просачивания не превышает приблизительно 50%. Это соответствует насыщению руды мелкими фракциями пород за счет максимально возможного раздвижения ими кусков руды.
Относительная глубина просачивания мало зависит от высоты слоя руды, что объясняется определенным соотношением скоростей руды и просачивающихся частиц. Значит, увеличение высоты блока если и может снизить показатели извлечения руды за счет просачивания, то лишь при боковом контакте с обрушенными породами.
Объемный вес руды и налегающих пород.
Руда по объемному весу может быть тяжелее вмещающих пород в 1,5-2 раза, может иметь такой же вес, а иногда и меньший. Для просачивания различие объемных весов не играет роли: перемещение каждой частицы в потоке происходит в основном под давлением вышележащей толщи пород, по сравнению с которым собственный вес частицы ничтожен, поэтому соседние куски руды и пустой породы приводятся в движение одинаковым давлением. Если же в зазорах между крупными кусками происходит свободное падение мелких частиц или скатывание их по наклонным поверхностям крупных кусков, то и здесь, как известно, скорость не зависит от объемного веса.
Иначе обстоит дело с поведением поверхности отбитой руды. При тяжелой руде воронка внедрения пустых пород медленнее развивается в глубину, так как давление в воронке меньше, чем за её контуром; в итоге показатели извлечения улучшаются [70].
Расположение выработок в смежных подэтажах и ширина отрабатываемых панелей.
Панель - это количество одновременно отрабатываемых смежных ортов на подэтаже.
Ширина выемочной панели определяется числом размещенных в ней доставочных выработок. С увеличением ширины возрастает производительность панели, улучшаются показатели извлечения руды за счет меньшего относительного влияния граничной плоскости (между смежными панелями). Чем меньше таких граничных плоскостей, тем потери и разубоживание будут меньше.
Вместе с тем, очевидно, использование очистных забоев будет снижаться, так как снижается концентрация горных работ. Дело в том,