Розвиток наукових основ раціонального використання сировинної бази Кривбасу при включенні в розробку втрачених руд і магнетитових кварцитів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук РОЗВИТОК НАУКОВИХ ОСНОВ РАЦІОНАЛЬНОГО ВИКОРИСТАННЯ СИРОВИННОЇ БАЗИ КРИВБАСУ ПРИ ВКЛЮЧЕННІ В РОЗРОБКУ ВТРАЧЕНИХ РУД І МАГНЕТИТОВИХ КВАРЦИТІВОднак наявність істотних запасів залізних руд не гарантує стабільної перспективи розвитку сировинної бази басейну, оскільки промислові запаси залізних руд у проектних контурах діючих карєрів і шахт складають лише 7,71 млрд т (43,1 % балансових запасів), з яких тільки 0,45 млрд. т - природно багаті залізні руди із вмістом заліза 54-62 %, а 7,26 млрд т складають бідні залізні руди та магнетитові кварцити із вмістом заліза магнетитового не більше 24-30 %. Істотне зниження промислових запасів залізних руд у проектних контурах діючих шахт викликане тим, що глибина розробки на більшості шахт досягла 1200-1500 м, і подальше відпрацьовування балансових запасів на великих глибинах неможливе при існуючих схемах підйому руди. Отже, розвиток теоретичних основ керування показниками видобування багатих залізних руд і магнетитових кварцитів, уточнення закономірностей взаємодії відбитої руди, що випускається на контакті з обваленими пустими породами, обґрунтування принципів зниження втрат корисних копалин у надрах і розробка нових високоефективних варіантів ресурсозберігаючих технологій, які забезпечують раціональне використання сировинної бази Криворізького басейну, є актуальною науково-технічною проблемою, що має важливе народногосподарське значення. Метою дисертаційної роботи є розвиток наукових основ раціонального використання сировинної бази Кривбасу за рахунок уточнення закономірностей взаємодії обвалених пустих порід і твердіючої закладки на контакті з рудою, що випускається, та вдосконалення параметрів систем розробки при залученні у видобуток втрачених руд і магнетитових кварцитів. Фігури випуску обваленої руди на границі з ущільненими породами набувають форми диспропорційних сегментних еліпсоїдів випуску з диферентними горизонтальними півосями, співвідношення розмірів яких прямо пропорційне величині посування контакту «руда - порода» й дорівнює 1,05-1,64, що дозволяє пропорційно збільшити відстань між випускними виробками й кількість руди, що випускається з однієї дучки, на обєм додаткової сегментної частини.Після цього відбивають основний запас блока (панелі), при цьому бічній поверхні 2 надають форми, аналогічної формі еліпсоїда випуску 3 обваленої руди на контакті з пустими породами «піонер-камери» лежачого боку. Завдяки формуванню бічної поверхні «піонер-камери», аналогічної формі еліпсоїда випуску, досягається оптимальний контакт поверхні еліпсоїда випуску обваленої руди з пустою породою «піонер-камери» лежачого боку. ,(1) де Qпк - обєм «піонер-камери» лежачого боку, м3; Н - висота панелі (підповерху), яка відпрацьовується, м; l - ширина панелі, яка відпрацьовується, м; ? - кут нахилу покладу, град.; Qвв - обєм воронки випуску, м3; n - кількість випускних виробок у лежачому боці покладу; s - відстань між випускними виробками, м; r - радіус основи склепіння, м. При дослідженні характеру випуску відбитої руди на контакті з пустими породами основна увага в сучасній теорії випуску приділяється вивченню коефіцієнта розпушення відбитої руди. З метою підтвердження отриманих висновків і висловлених припущень, а також вивчення закономірностей формування і визначення контурів фігур випуску було виконано лабораторні дослідження щодо випуску відбитої руди на контакті з пустими породами «піонер-камери» лежачого боку.Дисертація є закінченою науково-дослідною роботою, у якій вирішено важливу науково-технічну проблему розвитку наукових основ раціонального використання сировинної бази Кривбасу, що полягає в уточненні закономірностей взаємодії відбитої руди, яка випускається на контакті з ущільненими вибухом обваленими пустими породами й штучними твердіючими масивами, що забезпечує створення високоефективних технологій відпрацьовування втрачених руд і магнетитових кварцитів. Комплексними дослідженнями доведено, що коефіцієнт видобування відбитої руди при системах розробки з обваленням руди та вмісних порід змінюється залежно від обєму камерного виймання й кривизни твірної бічного контакту «руда - порода» у межах 0,85-0,94, що разом з вибуховим ущільненням обвалених пустих порід дозволяє збільшити кількість відбитої руди, яка видобувається, на 8-12 % при величині збіднювання 5-7 %. Установлено, що при випуску обваленої розпушеної руди на контакті з переущільненими «затискними» породами спостерігається розширення еліпсоїда випуску в бік переущільнених порід на величину, що дорівнює величині їхнього посування, яка характеризується диспропорційним збільшенням малої півосі еліпсоїда випуску в бік переущільнених порід. Експериментально доведено, що випуск обваленої рудної маси на контакті зі штучним твердіючим масивом, який має криволінійну бічну поверхню, характеризується розширенням еліпсоїда випуску в бік штучного цілика.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ