Обоснование параметров технологических схем совместной выемки слоев при разработке богатых железных руд : на примере месторождения "Яковлевское"

• Автор: Морозов, Михаил Дмитриевич
• Шифр специальности: 25.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 190 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
1.1. Анализ практического опыта отработки запасов неустойчивых рудных образований в сложных горно-геологических условиях
1.2. Краткая геологическая и гидрогеологическая характеристика месторождения “Яковлевское”
1.3. Физико-механические свойства руд и вмещающих пород
1.4. Фактически сложившаяся технологическая схема отработки запасов на руднике “Яковлевский”
1.5. Направления совершенствования сложившейся технологической схемы отработки запасов на руднике “Яковлевский”
1.6. Факторы влияющие на сроки вовлечения в отработку запасов нижерасположенного слоя
1.6.1. Оценка состояния фронта горных работ по фактору общешахтный транспорт
1.6.2. Рудничная вентиляция в условиях деконцентрации горных работ
1.6.3. Оценка возможности закладочного комплекса рудника по обеспечению плана добычи сырой руды в 1,0 млн.т. в год
1.6.4. Факторы, влияющие на сроки вовлечения в отработку запасов нижерасположенных слоев
1.7. Цель работы и основные задачи исследований
Выводы по главе
ГЛАВА 2. ШАХТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАЛВЕНИЯ В ОЧИСТНЫХ И ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫХ ВЫРАБОТКАХ
2.1. Методика визуальной оценки напряжённо-деформированного состояния массива горных пород по состоянию горных выработок
2.2. Исследование влияния направления проходки очистных заходок на интенсивность обрушения кровли
2.3. Влияние способа проведения очистных заходок на интенсивность обрушения кровли

Выводы по главе
ГЛАВА 3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РУДНОГО И ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВОВ ПРИ ОДНОВРЕМЕННОЙ ОТРАБОТКЕ ДВУХ СЛОЁВ
ЗЛ. Обоснование метода моделирования
3.2. Методика обоснования параметров технологических схем в условиях месторождения “Яковлевское”
3.3. Разработка численной горно-геомеханической модели и расчётных схем99
3.4. Результаты аналитических исследований
Выводы по главе
ГЛАВА 4. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ СОВМЕСТНОЙ ОТРАБОТКИ СЛОЁВ НА УЧАСТКАХ БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД
4.1. Классификация технологических схем совместной отработки слоёв по условиям обеспечения устойчивости искусственной кровли
4.2. Рекомендуемые технологические схемы совместной отработки выемочных слоёв
4.2.1. Технологические схемы с параллельным расположением очистных заходок в смежных слоях
4.2.2. Технологические схемы отработки выемочных слоёв из разноимённых стартовых выработок
4.2.3. Технологические схемы одновременной отработки смежных выемочных слоёв с расширением очистных заходок под искусственной кровлей
Выводы по главе
ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ
5.1. Общие положения при оценке экономического эффекта
5.2. Рекомендуемые технологические схемы и сбор исходных данных
5.3. Технико-экономические показатели и достигаемый экономический эффект при отработке запасов по предложенным технологическим схемам
Выводы по главе
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Обеспечение сырьевой независимости России в железорудном секторе в основном осуществляется за счёт освоения месторождений богатых железных руд Курской магнитной аномалии (КМА), где находятся уникальные по масштабам и качеству запасов месторождения, не уступающие лучшим мировым аналогам (Бразилия, Австралия, Индия, ЮАР). К числу таких месторождений относится “Яковлевское” с запасами 9,6 млрд. тонн и содержанием железа в руде до 70%. Данное месторождение характеризуется сложными горно-геологическими условиями: низкие прочностные характеристики руд, наличие над рудным телом высоконапорных водоносных горизонтов, глубокое залегание крутопадающего рудного тела.
Поиску экономически эффективных и безопасных технологий отработки богатых железных руд в сложных горно-геологических условиях посвящены исследования, выполненные в ВИОГЕМ, ИПКОН, СПГГУ, В НИМ И, ИЭЦ ИГД УрО РАН, ОАО “Центрогипроруда”, ООО “НТЦ “НОВОТЭК”, ООО “Белмеха-нобрчермет”, ООО “СПИ “СУБР-проект” и других организациях. Вместе с тем технология, принятая на современном этапе отработки месторождения “Яковлевское”, характеризуется значительными издержками производства, что обусловлено необходимостью полной закладки выработанного пространства твердеющими материалами, креплением очистных заходок верхнего слоя металлической рамной крепью и применением системы разработки с послойной выемкой рудного тела в нисходящем порядке.
При фактически сложившейся технологии отработки запасов и уровне издержек производства руды длительная конкурентоспособность рудника может быть обеспечена при увеличении его производственной мощности на 3(П50% и более по сравнению с фактически имеющейся. Это надёжно может быть достигнуто только при одновременной отработке не менее двух технологических слоёв. В этой связи разработка эффективных технологических схем одновременной отработки слоёв в сложных горно-геологических условиях является актуальной научной задачей, решение которой имеет большое практическое значение.

вым стартовым штреком в породах лежачего бока. В пределах блока в средней части залежи и у висячего бока пройдены технологические штреки №1 и 3. используемые для подачи ГТС в погашаемые очистные заходки первого слоя выемки и отвода исходящей струи воздуха из этих заходок на панельный орт №7.
Подготовительными выработками блока №6 являются: - по простиранию - западный вентиляционно-закладочный орт и панельный орг №7; со стороны лежачего бока - стартовый полевой штрек. Запасы блока №6 у висячего бока не имеют оконтуривающей выработки и отрабатываются тупиковыми частями очистных заходок.
Очистные работы в блоке ведутся с 2008 г, нарезные - с 2007 г., по состоянию на 01.03.2011 г. отработано 26 очистных заходок, заложено 22 очистные заходки. Средний коэффициент подработки потолочины в границах блока №6 на 01.03.11- 0,619. Средний коэффициент замещения руды закладкой на 01.03.11 -0,523.
1.5. Направления совершенствования сложившейся технологической схемы отработки запасов на руднике “Яковлевский”
Технологическая схема отработки запасов, применяемая на руднике “Яковлевский”, характеризуется сложной конфигурацией фронтов очистных работ, различными направлениями их перемещения и существенной зависимостью производственной мощности рудника от возможностей развития фронта очистных работ в пределах верхнего выемочного слоя (слой “0”). Создавшаяся деконцентрация горных работ и силыю разнящиеся, по отрабатываемым блокам, коэффициенты подработки и замещения твердеющими материалами опорной поверхности защитного рудного целика в полной мере не удовлетворяют требованию по рациональному управлению плавным прогибом налегающих, водосодержащих толщ, что в свою очередь не гарантирует региональную безопасность рудника.
Согласно рекомендациям НТЦ “НОВОТЭК” мощность предохранительного рудного целика между подземными горными выработками и неосушен-