Удосконалення технології підземної розробки крутоспадних родовищ в умовах відкрито-підземної відробки - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Удосконалення технології підземної розробки крутоспадних родовищ в умовах відкрито-підземної відробкиПроте погіршення гірничотехнічних умов видобутку (збільшення глибини робіт, зменшення потужності рудних покладів) при одночасному зростанні енерговитрат призводять до скорочення параметрів робочих площадок, збільшення кутів робочого борту і консервації значної частини карєру. Внаслідок цього розконсервація запасів карєру після завершення чергового етапу відпрацювання веде до різкого збільшення обсягів розкриву, а з огляду на обмежений розмір інвестицій із тривалим періодом повернення, значно погіршуються техніко-економічні показники. Така ситуація, де внутрішні відвали (породні склади) розкривних порід великої ємкості розташовані безпосередньо в карєрі, склалась на Полтавському (Лавриковський і Горишнє-Плавненський карєри) та Північному ГЗК (Ганнівський карєр). Дисертаційна робота виконана в рамках наукових тем, у яких автор брав участь у якості виконавця: “Дослідити і розробити заходи по підвищенню безпеки праці при комплексній відкрито-підземній розробці родовищ”, що виконувалася кафедрою Підземної розробки родовищ корисних копалин Криворізького технічного університету у 2000 р. 29); “Обґрунтування відкрито-підземного способу доробки проектних запасів Ганнівського родовища залізних руд” (№ держреєстрації 0101U004368); “Розробити техніко-економічне обґрунтування відкрито-підземного способу доробки балансових запасів Ганнівського карєру” (№ держреєстрації 0102U005445); “Розкриття і відробка підземним способом балансових запасів під дном і бортами Ганнівського карєру” (№ держреєстрації 0103U007486), виконані кафедрою Підземної розробки родовищ корисних копалин Криворізького технічного університету (теми затверджені МОН України).Вивчення досвіду застосування відкрито-підземного відпрацювання крутоспадних родовищ показало, що при підземній розробці застосовуються наступні системи: поверхово-камерна із заповненням виробленого простору закладним матеріалом, камерні із залишенням міжкамерних ціликів і системи з масовим примусовим обваленням руди і вміщуючи порід. Розглянуті системи розробки руд під дном і бортами діючих карєрів характеризуються підвищеними втратами руди в ціликах (до 25-50%) при камерних системах, значним засміченням (до 20%) при поверховому примусовому обваленні, а також великою трудомісткістю і високою собівартістю видобутку при системах з закладкою виробленого простору. При доробці балансових запасів карєру (магнетитових кварцитів) під відвалом розкривних порід найбільш оптимальною є система з масовим обваленням руди і налягаючих порід, яка характеризується невисокою собівартістю видобутку руди. Моделювання дозволило визначити: показники виймання руди, а також коефіцієнти: вторинного розпушення й інтенсивності переміщення “плаваючої” стелини в залежності від дози, режиму випуску, висоти шару, що обвалюється, питомого навантаження і конструкції ПС. Подальший випуск руди під ПС призводить до формування під нею воронки випуску, діаметр якої dв визначається з рівняння, м де dcp.к - діаметр середнього куска руди, м; b - кут утворюючої воронки випуску під ПС, град.; AQРУД - сумарна кількість випущеної рудної маси з випускного отвору, т; qруд - обєм еліпсоїда випуску на момент досягнення еліпсоїдом розпушення поверхні ПС, м3; p = 3,14; gp - обємна вага руди в масиві, т/м3; кр.вт - коефіцієнт вторинного розпушення руди.Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій вперше на основі виконаних досліджень вирішене актуальне науково-практичне завдання для гірничорудної промисловості при підземному видобутку залізних руд під відвалами розкривних порід за рахунок застосування “плаваючої” стелини із захисними виступами у нижній частині по її периметру, що дозволяє покращити показники виймання обваленої руди. Основні наукові та практичні результати роботи полягають у наступному: Показано перспективність підземного відпрацювання балансових запасів під дном і бортами діючих залізорудних карєрів, а також на ділянках із несприятливими гірничо-геологічними умовами для відкритих гірничих робіт (мала потужність покладу, великий коефіцієнт розкриву, розміщення безпосередньо в карєрі внутрішніх відвалів великої ємкості). Одним із напрямків поліпшення показників відпрацювання родовищ комбінованим відкрито-підземним способом є удосконалення технології підземних гірничих робіт із застосуванням “плаваючих” стелин, що дозволяє підвищити показники виймання та у цілому знизити собівартість видобутку руди. Доведено, що на “плаваючу” стелину, розташовану під відвалом розкривних порід, діє: рівномірно розподілене навантаження, якщо висота склепіння нестійкої рівноваги більше висоти відвалу; нерівномірно розподілене навантаження (аркової форми), якщо висота відвалу більше висоти склепіння нестійкої рівноваги.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ