Разработка комбинированной геотехнологии выемки запасов в основании бортов карьеров : На примере медноколчеданных месторождений Урала

• Автор: Зинуров, Анвар Вакильевич
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 179 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА,
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1. Анализ горно-геологических условий залегания запасов в бортах карьеров (на примере медноколчеданных месторождений Урала)
1.2. Влияние подработки борта на прочностные и деформационные характеристики руд и пород прибортового массива
1.3. Анализ исследований геомеханического состояния подрабатываемых бортов карьеров и методов оценки их устойчивости
1.4. Оценка экономической эффективности технологических решений
по освоению приконтурных запасов карьера
1.5. Цель, задачи и методы исследований
Глава 2. ИЗЫСКАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОСВОЕНИЯ
ЗАПАСОВ В БОРТАХ КАРЬЕРА
2.1. Анализ опыта отработки прибортовых запасов
2.2. Формирование технологических схем освоения прибортовых
запасов
2.3. Классификация технологических схем отработки прибортовых
запасов
Выводы
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ПОДРАБОТАННЫХ БОРТОВ КАРЬЕРА
3.1. Результаты инструментальных замеров параметров полей напряжений в
прикарьерных массивах исследуемых месторождений
3.2. Методика оценки напряжённо-деформированного состояния прикарьерного массива
3.3. Изучение закономерностей формирования поля напряжений
в прибортовом массиве
3.4. Исследование влияния геометрических параметров карьера
на напряжённо-деформированное состояние массива
3.5. Интегральная оценка влияния природных и горнотехнических факторов на устойчивость прибортового массива
Выводы
Глава 4. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЁТА ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ ГОРНОЙ КОНСТРУКЦИИ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
4.1. Методика оценки устойчивости подрабатываемого борта карьера
4.2. Методика расчёта параметров элементов систем разработки
4.2.1. Общие положения обоснования параметров систем разработки
4.2.2. Обоснование длины подработки и ширины опорных целиков
4.2.3. Расчёт параметров крепления массива тросовыми анкерами
4.2.4. Определение высоты пригрузки
4.3. Методика оценки экономической эффективности технологии освоения запасов
4.4. Сопоставимая оценка эффективности технологических схем
4.5. Рекомендации по технологии отработки прибортовых запасов Учалинского и Сибайского карьеров
Выводы
Заключение
Список использованных источников
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Медноколчеданным месторождениям Урала принадлежит ведущее место в сырьевом балансе цветной металлургии России. Крутое и наклонное падение залежей на глубину 500м и более определяют применение открыто-подземного способа разработки.
При выемке запасов открытым способом за предельными контурами в основании карьера практически всегда остаются запасы полезных ископаемых. Значительная их часть для медноколчеданных месторождений Урала, 15-20% от общего количества балансовых запасов, залегает в основании бортов в виде так называемых рудных треугольников. Освоение этих запасов, особенно при разработке ценных руд, имеет существенное экономическое значение для горнодобывающих предприятий.
Анализ отечественного и зарубежного опыта разработки показал, что выемка прибортовых запасов осуществляется системами разработки с обрушением руды, реже с закладкой и открытым очистным пространством. При этом всегда отработка запасов в бортах, непосредственно прилегающих к контуру карьера сопряжена с повышенными потерями руды, низкой интенсивностью выемки и повышенными эксплуатационными расходами. Малая ширина берм при предельном положении контура карьера не позволяет обеспечить технологического сочетания элементов открытых и подземных горных работ на стадии очистной выемки запасов в основании бортов.. Отсутствие технологических решений, обеспечивающих эффективную выемку запасов в основании бортов, объясняется в первую очередь сложностью решения геомеханических задач.
Рудные треугольники расположены в призме упора бортов, преимущественно глубоких карьеров, где наиболее сильно проявляется действие гравитационных и тектонических сил. Поэтому выемка их сопряжена с нарушением

личин горизонтальных составляющих напряжений относительно вертикальных.
Исследованиями [37] показано, что устойчивость откосов бортов карьеров в условиях действия тектонических сил снижается, особенно для карьеров глубиной более 300м. В условиях совместной открыто-подземной разработки тектонические напряжения служат фактором, которые оказывают существенное влияние на устойчивость откосов подрабатываемого карьера и подземных сооружений.
Таким образом, анализ исследований геомеханического состояния подрабатываемых бортов карьера показал, что в качестве сил, определяющих напряжённое состояние массива, рассматривается преимущественно гравитационная составляющая сил горного давления и большинство методов оценки устойчивости подрабатываемых бортов не учитывают влияние тектонического поля, достигающего значительных величин при больших глубинах разработки.. Исследование влияния подработки борта в основании карьера с учётом естественного поля напряжений в литературных источниках отражено не достаточно. Не изучены и не исследованы геометрические факторы, влияющие на напряжённое состояние при подработке массива в основании борта карьера.
Отсутствие методики определения устойчивости бортов при подработке ограниченных по размерам участков и расчётов параметров элементов систем в зоне выемки, сдерживает возможности ведения работ с высокой полнотой извлечения запасов ценных руд. И как следствие, оставление мощных барьерных целиков вызывает большие потери руды и снижение экономической эффективности горных работ.