Оптимизация параметров процесса выемки бокситов при разработке месторождений открытым способом в сложных горно-геологических условиях (на примере Вежаю-Ворыквинского месторождения) - Автореферат

В России работы по добыче бокситов ведутся на трех предприятиях: ОАО «СУБР» (подземный способ), ОАО «Боксит Тимана» и ОАО «Северо-Онежский бокситовый рудник» (открытый способ). На СТБР для добычи бокситов принята классическая технология: подготовка горных пород к выемке с помощью буровзрывных работ (БВР); погрузка горной массы экскаваторами (фронтальным погрузчиком) в автосамосвалы и транспортировка вскрыши в отвал, руды - на шихтовальный двор. При производстве взрывных работ на карьерах СТБР не решена проблема получения требуемого качества дробления бокситов, поскольку размер кондиционного куска в ребре по технологическим требованиям не должен превышать 0,3 м. Мировой опыт свидетельствует, что применение для добычи бокситов фрезерных комбайнов позволяет значительно снизить себестоимость производства работ, повысить производительность труда, уменьшить негативное воздействие производства на окружающую среду, исключить процесс крупнокускового дробления негабарита. Все вышеперечисленное предопределяет необходимость совершенствования традиционной технологии добычи бокситов с применением БВР и исследования возможности применения фрезерной технологии в сложных горно-геологических условиях разработки месторождений бокситов в России.При открытой разработке основным способом извлечения бокситов из недр остается их выемка с применением различных типов экскаваторов и погрузчиков, осуществляемая после производства рыхления буровзрывным способом (традиционная технология). В результате при экскавации горной массы снижается производительность выемочно-погрузочного оборудования, резко увеличиваются затраты на разделку негабарита. Эксплуатационные затраты по основным технологическим процессам производства рассчитывались по формулам методики определения оптимальной степени дробления скальных пород и руд на карьерах. После подстановки исходных данных по каждому технологическому процессу получены расчетные формулы для вычисления эксплуатационных затрат в зависимости от среднего диаметра куска боксита, получаемого при взрыве, по таким процессам, как: бурение ; (7) взрывание ; (8) экскавация ; (9) автотранспорт ; (10) разделка негабарита . Применительно к добыче бокситов Вежаю-Ворыквинского месторождения фрезерная технология позволит: - отрабатывать участки рудных тел, для которых применение буровзрывного способа подготовки руды к выемке заведомо неэффективно (повышенный выход негабарита изза малой мощности рудного тела и сильной трещиноватости массива);В результате выполненных в диссертационной работе исследований дано решение научно-практической задачи - выбора рациональных технологических параметров при комбинированной (фрезерной и с помощью БВР) технологии добычи бокситов, имеющее существенное значение для эффективной разработки месторождений со сложными горно-геологическими условиями. Вежаю-Ворыквинское месторождение бокситов характеризуется сложным геологическим строением и невыдержанной мощностью рудных тел, которая изменяется от 1,5 до 32,5 м и может иметь значительные колебания, а также большим количеством безрудных участков, различных размеров в плане, которые иногда даже не определены скважинами эксплуатационной разведки. Расчетами эксплуатационных затрат по процессам добычи установлено, что оптимальной крупностью дробления бокситов взрывом является размер куска, равный 5 - 20 см. Установлено, что 59% запасов первого рудного тела целесообразно отрабатывать по фрезерной технологии, 43% запасов необходимо отрабатывать экскаваторами после предварительного производства БВР, остальные 5% будут извлечены после рыхления механическим способом. В результате графического моделирования по второму рудному телу установлено, что 42% запасов должны извлекаться фрезерным комбайном, 53% - после производства БВР и 5% - при организации рыхления и перемещении руды бульдозером.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ