Обоснование технологии выемки природно-техногенных запасов на границе карьеров при комбинированной разработке медноколчеданных месторождений

• Автор: Волков, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 155 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Состояние изученности вопроса, цель и задачи исследований
1.1. Анализ и обобщение опыта отработки целиков, оставленных на границе
карьеров при комбинированной геотехнологии
1.2. Горно-геологические, горнотехнические и геомеханические
особенности залегания целиков на границе открытых и подземных работ
1.3. Анализ методов обоснования параметров целиков на предельном контуре карьеров, технологии их извлечения, методик оценки устойчивости
подработанных бортов карьера
1.4. Цель, задачи и методы исследований
Глава 2. Характеристика целиков, формируемых на границе открытых и подземных горных работ. Разработка технологических схем отработки целиков при комбинированном способе освоения месторождений
2.1. Характеристика целиков различного функционального назначения при комбинированной геотехнологии
2.2. Исследование свойств и состояния массивов целиков
2.3. Формирование технологических схем выемки целиков
2.4. Методы обоснования параметров целиков, оставленных на границе открытых и подземных работ
2.5. Разработка методики сравнительной оценки вариантов отработки целиков
Глава 3. Исследование эффективности вариантов технологических схем выемки запасов целиков
3.1. Составление экономико-математических моделей оценки технологических схем выемки запасов целиков
3.2. Оценка факторов, влияющих на эффективность технологических схем

выемки
3.3. Обоснование технологии и порядка отработки целиков
Глава 4. Промышленная апробация технологических схем выемки запасов барьерных целиков
4.1. Проектные решения и результаты их реализации на медноколчеданных месторождениях Урала
4.2. Расчет экономической эффективности реализации технологических схем выемки запасов целиков
4.3. Методические рекомендации по выбору технологических схем выемки запасов целиков при комбинированной геотехнологии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
При комбинированной разработке месторождений в недрах Земли обычно остаются природно-техногенные запасы (до 15-20 % от объема приконтурных запасов), не включенные в проект отработки. К ним относятся целики, оставленные на границе карьеров и служащие для разделения открытых и подземных горных работ, поддержания бортов в устойчивом состоянии, выемка которых осложнена высокой нарушенностью массивов, наличием аэродинамических связей очистного пространства с атмосферой карьеров, низкой устойчивостью подработанных бортов карьеров, находящихся в предельном состоянии, и характеризуется повышенными показателями потерь и разубоживания.
Несмотря на накопленный опыт и достаточно большой объем исследований в этой области, технологические схемы выемки целиков и обоснование их параметров, обеспечивающих безопасность работ и полноту использования недр, отсутствуют.
Поэтому изыскание технологии эффективного освоения запасов целиков различного функционального назначения, формируемых на границе открытых и подземных горных работ, сопровождающейся подработкой бортов, находящихся в предельном положении, является весьма актуальной задачей.
Исследования, представленные в диссертации, выполнялись при финансовой поддержке Правительства Российской Федерации в рамках реализации государственных контрактов №16.515.11.5065 от 30.09.11г., (научный руководитель, академик РАН К.Н. Трубецкой), № П37 от 30.03.2010г., мероприятие 1.3.2 «Проведение научных исследований целевыми аспирантами» федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы.
Цель работы - разработка и обоснование параметров эффективных технологических схем выемки природно-техногенных запасов за

где ср, и с, - расчетные характеристики прочности пород.
Общее уравнение равновесия, определяющее разность удерживающих и сдвигающих сил по потенциальной поверхности скольжения, по методу алгебраического сложения сил имеет вид:
ЛГ = £1у.-ОЩет>,.+с,.у-7;] (1.15)
Если по наиболее напряженной поверхности разность удерживающих и сдвигающих сил АТ равна нулю, то массив находится в предельном
состоянии.
Коэффициент запаса устойчивости откоса п по методу алгебраического снижения сил определяется для наиболее напряженной поверхности скольжения по формуле:
г< = 1

Метод векторного сложения сил (метод многоугольника сил)
Метод учитывает реакции между блоками, на которые разбивается призма возможного обрушения. Достаточная точность расчетов достигается, когда границы между блоками принимают подобно расположению второго семейства поверхностей скольжения при расчете методом предельно
напряженного состояния, т.е. под углом (90°-ср) к первому семейству
поверхностей скольжения (рис. 1.15).