Обоснование параметров технологии отработки пологих медноколчеданных месторождений с обрушением руды и вмещающих пород тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.22, кандидат наук Мажитов, Артур Маратович

• Мажитов, Артур Маратович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Мажитов, Артур Маратович

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Горно-геологическая и горнотехническая характеристика Уральских медноколчеданных месторождений, представленных пологими рудными залежами

1.2. Анализ геологических, горнотехнических и геомеханических факторов, определяющих условия дифференцированного применения систем разработки

1.3. Опыт совместного применения систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород и систем разработки с иными способами поддержания очистного пространства

1.4. Анализ технологии подземной разработки рудных месторождений с обрушением руды и торцевым выпуском

1.5. Задачи и методы исследований

Глава 2. ИЗЫСКАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ ПОЛОГИХ ЗАЛЕЖЕЙ С ОБРУШЕНИЕМ РУДЫ И ВМЕЩАЮЩИХ ПОРОД

2.1. Оценка области применения систем с обрушением руды и вмещающих пород при разработке пологих медноколчеданных залежей

2.2. Конструирование варианта системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород для условий отработки пологих медноколчеданных месторождений

2.3. Обоснование комплекса механизации горнопроходческих и очистных работ

2.4. Определение рациональных схем развития фронта горных в пределах выемочного участка при площадно-торцевой схеме подготовки пологого рудного тела

2.5. Обоснование порядка применения способов поддержания очистного пространства

ВЫВОДЫ

Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫПУСКА РУДНОЙ МАССЫ ПОД ОБРУШЕННЫМИ ПОРОДАМИ

3.1. Постановка методики исследований площадно-торцевого выпуска рудной массы под обрушенными породами

3.2. Определение параметров системы разработки и режима выпуска по результатам моделирования истечения рудной массы

3.3. Определение показателей извлечения при выпуске руды в секции под защитой временно устойчивой кровли

3.4. Оценка влияния схем развития горных работ на показатели очистной выемки

ВЫВОДЫ

Глава 4. ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СИСТЕМЫ

РАЗРАБОТКИ

4.1. Обоснование методики исследований

4.2. Результаты моделирования напряженно-деформированного состояния массива методом конечных элементов

4.3. Оценка напряженно-деформированного состояния массива при применении систем разработки различных классов в пределах одного рудного тела

4.4.Выбор рационального порядка ведения горных работ на основе выполненной геомеханической оценки

ВЫВОДЫ

Глава 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ПРЕДЛАГАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ

5.1. Факторный анализ определения границ применения систем разработки с обрушением руд и вмещающих пород

5.2. Разработка экономико-математической модели для определения границ применения способов поддержания очистного пространства

5.3. Расчет технико-экономических показателей системы разработки с площадно-торцевым выпуском в условиях пологих медноколчеданных месторождений

ВЫВОДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование параметров технологии отработки пологих медноколчеданных месторождений с обрушением руды и вмещающих пород»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Рудные залежи пологого залегания составляют значительную часть запасов медноколчеданных месторождений Южного Урала (Узельгинское, Чебачье, Октябрьское, Молодежное) и отличаются изменчивыми в пространстве горно-геологическими и горнотехническими условиями разработки: мощностью рудного тела, содержанием полезных компонентов, степенью пожароопасности, устойчивостью и крепостью руд и пород.

В настоящее время при подземной добыче медноколчеданных руд наибольшее распространение получила технология с применением камерной системы разработки с твердеющей закладкой. Несомненным ее достоинством является полнота извлечения руд при обеспечении сохранности земной поверхности. Основным недостатком вышеуказанной системы разработки является высокий уровень ресурсоемкости добычи, поэтому применение ее на участках с низким содержанием полезного компонента приводит к снижению экономической эффективности освоения недр. В связи с этим возникает вопрос оценки возможности применения систем с обрушением руды и вмещающих пород, характеризующихся низкой себестоимостью и высокой интенсивностью работ, для отработки пологих залежей, представленных бедными рудами, однако при применении систем разработки с обрушением существенно снижаются показатели использования недр. Улучшить показатели извлечения возможно за счет обоснования порядка отработки запасов, изыскания режима выпуска руды под обрушенными породами, управления состоянием подработанных пород.

Поэтому обоснование параметров технологии отработки пологих медноколчеданных залежей с обрушением руды и вмещающих пород представляет актуальную научную задачу.

В связи с этим целью работы является обоснование параметров

технологии отработки пологих медноколчеданных залежей малоценных руд с обрушением руды и вмещающих пород, обеспечивающей экономическую эффективность отработки месторождений.

Идея работы заключается в использовании технологии добычи с площадно-торцевым выпуском руды и управляемым обрушением налегающих пород, характеризующуюся низкими затратами на управление горным давлением и высокими показателями извлечения.

Объект исследования - пологие медноколчеданные месторождения.

Предмет исследования — процессы очистной выемки.

Задачи исследований:

- анализ и обобщение опыта разработки пологих медноколчеданных месторождений системами различных классов и оценка факторов, определяющих условия применения нескольких способов поддержания

> 1 , I

очистного пространства;

- обоснование способов подготовки при отработке пологих залежей системами с обрушением руды и вмещающих пород, обеспечивающих возможность сочетания систем разработки разных классов;

- исследование процесса выпуска рудной массы под обрушенными породами и определение зависимости показателей извлечения от параметров технологии;

- исследование напряженно-деформированного состояния массива (НДС) горных пород при отработке пологой залежи системой с обрушением руды и вмещающих пород;

- обоснование параметров технологии отработки пологих залежей с обрушением руды и вмещающих пород; технико-экономическая оценка рекомендаций.

Методы исследований: анализ и обобщение практики разработки пологозалегающих рудных тел; физическое моделирование выпуска руды; математическое моделирование напряженно-деформированного состояния

массива методом конечных элементов; аналитические исследования; методы математической статистики и технико-экономического анализа.

у > '

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Эффективность освоения пологих залежей медноколчеданных месторождений обеспечивается за счет применения технологии добычи с площадно-торцевым выпуском руды и управляемым обрушением налегающих пород при геомеханически обоснованном порядке отработки участка.

2. Клиновой порядок развития фронта очистных работ и площадно-торцевой выпуск руды обеспечивают временную устойчивость кровли призабойных секций, увеличенное (2-3) количество точек выпуска, достижение высоких показателей извлечения чистой руды, коэффициентов потерь и разубоживания.

3. При трех точках выпуска рудной массы из секции и наличии бокового контакта с обрушенными породами максимальные показатели извлечения достигаются при первоначальном выпуске из центрального отверстия до 30% от объема рудной массы и последующем равномерно-последовательном из боковых отверстий до момента достижения предельного содержания металла в дозе выпуска.

4. Временная устойчивость кровли призабойных секций и управляемое обрушение налегающих пород при освоении пологой рудной залежи обеспечивается клинообразным фронтом развития горных работ, ориентированным перпендикулярно направлению действия максимальной компоненты тектонических сил.

Достоверность научных положений обеспечивается обобщением предыдущих научных исследований, надежностью и представительностью исходных данных, представительным объемом лабораторных исследований, использованием метода математического моделирования напряженно-деформированного состояния массива методом конечных элементов в

объемной постановке задачи, сопоставимостью результатов исследований с практическими данными.

Научная новизна.

1. Установлены зависимости показателей извлечения от геометрических параметров технологии при отработке пологой залежи системой разработки с площадно-торцевым выпуском руды и управляемым обрушением кровли.

2. Установлена зависимость ширины барьерного целика, применяемого при смене технологии разработки пологой медноколчеданной залежи с обрушением руды и вмещающих пород на технологию с закладкой выработанного пространства, от глубины разработки (Н = 20СН1000 м), мощности рудного тела (Ъ = 10+50 м) и протяженности зоны обрушения (В = 50-130 м).

3. Разработан алгоритм выбора рациональных систем разработки и обоснования параметров технологии при освоении пологой залежи системой разработки с обрушением руды и вмещающих пород и площадно-торцевым выпуском руды с учетом распределения содержания полезных компонентов в границах рудного тела.

Личный вклад автора состоит в: формулировании цели и задач исследований; анализе и обобщении опыта отработки медноколчеданных залежей; разработке методик лабораторных экспериментов и подготовке необходимого оборудования; непосредственном проведении лабораторных исследований; разработке математической модели НДС массива пород методом конечных элементов; статистической обработке полученных результатов; определении конструктивных параметров технологии; расчете технико-экономических показателей технологии.

Практическая значимость работы заключается в том, что параметры технологии с площадно-торцевым выпуском руды и управляемым обрушением налегающих пород, обоснованные в результате исследований, и алгоритм выбора рациональных систем разработки позволяют повысить

эффективность освоения пологих медноколчеданных месторождений. Материалы диссертации использованы при выполнении научно-исследовательской работы «Научное сопровождение горных работ при отработке Камаганского месторождения» и в качестве рекомендаций для отработки медноколчеданного месторождения «Чебачье».

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на семинарах кафедры ПРМПИ МГТУ им. Г.И. Носова; 6 Международной Конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики «Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» (г. Тула, Тульский государственный университет, 2010г.); Международном научном симпозиуме «Неделя горняка» (г. Москва, 2011-2013гг.); 6 Международной конференции: «Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр» (г. Магнитогорск, МГТУ, 2011г.); 5 Всероссийской молодежной научно-практической конференции (с участием иностранных ученых) «Проблемы недропользования» (г. Екатеринбург, ИГД УрО РАН, 2011г.); 69 и 70 Межрегиональной научно-технической конференции «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования» (г. Магнитогорск, МГТУ, 20112012гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 работ, в том числе 2 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК России.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 92 наименований, изложенных на 140 страницах машинописного текста, содержит 75 рисунков, 13 таблиц, 3 приложения.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Горно-геологическая и горнотехническая характеристика Уральских медноколчеданных месторождений, представленных

пологими рудными залежами

Рудные тела медноколчеданных месторождений Урала являются одним из основных источников добычи меди, цинка и серы для нужд отечественной промышленности. Медноколчеданные месторождения, как правило, представлены линзообразными залежами, зачастую пологого залегания, переменной средней и выше средней мощности. Отработка таких залежей определяет технический уровень эксплуатации месторождений и объем добычи.

Пологие рудные тела встречаются на ряде месторождений, таких как Узельгинское, Чебачье, Октябрьское, Молодежное, Сибайское, Камаганское и другие.

Месторождение «Чебачье» представлено в основном двумя рудными телами, не имеющими выхода на дневную поверхность и рядом сопровождающих их мелких рудных тел. Все рудные тела месторождения, в которых сосредоточены балансовые запасы, расположены в одном (верхнем) рудоносном горизонте, образованном зоной контакта пологозалегающих крыльев субвулканических тел кислого состава.

Общая протяжённость рудной зоны, вытянутой в северо-восточном направлении по азимуту 10°, составляет 1200м при ширине до 580м.

В структурном плане положение рудного горизонта определено зоной контакта субвулканических тел; висячий бок слагают крупнокварцевые андезит-дацитовые порфиры, образующие ассиметричное седлоподобное тело, лежачий — мелкокварцевые порфиры западного крыла субвулкана Чебачий. Собственно рудовмещающими являются обломочные породы, представленные

эксплозивными брекчиями и слоистыми туфами.

Контакты руд с вмещающими породами со стороны висячего бока резкие. В лежачем боку, а также в местах выклинивания рудных тел, как по простиранию, так и по падению, наблюдается постепенный переход от сплошных руд во вкрапленники, сопровождаемые ореолом постепенно затухающей прожилковой и рассеянной сульфидной минерализации (в основном пирита) с содержанием серы от 1 до 18%. Интенсивность сульфидной минерализации по мере удаления от рудных тел затухает.

В целом вкрапленные руды пользуются меньшим развитием и составляют 30% от общего количества запасов руд. Все руды на месторождении представлены первичными разностями, зоны окисления руд отсутствуют [68].

Рудные тела месторождения, залегающие на глубинах от 248 до 432м от поверхности, характеризуются наличием раздувов и пережимов. Поверхности кровли и подошвы извилистые, представляют собой чередования прогибов и подъёмов, на отдельных участках ровные. Месторождение «Чебачье» по сложности инженерно-геологических условий разработки относится к месторождениям средней сложности.

Узельгинское медно-колчеданное месторождение залегает среди сложно дифференцированного вулканогенного комплекса пород. Вмещающие породы слагают: вулканогенные толщи андезит-базальтового состава, туфогенно-кремнистые отложения, известняки, породы субвулканической серии кислой рудовмещающей толщи - липоритовые порфиры, андезит-дацитовые порфириты и магматогенно-эксплозивные брекчии, основные эффузивы — миндалекаменные порфириты и порфириты базальтового состава с прослоями их лавобрекчий.

Рудовмещающая толща мощностью от 240 до 700м представляет собой сложную картину перемежаемости различных по составу и структурно-текстурным особенностям пород.

Месторождение представлено рядом «слепых», не имеющих выхода на

поверхность рудных тел, залегающих в двух рудоносных ярусах среди пород рудовмещающей толщи кислого состава. Общая протяженность субмеридионально вытянутой рудной зоны, к которой приурочены все основные рудные тела месторождения, составляет 2350 м при ширине, достигающей 400 м. Рудные тела представлены пологопадающими пласто- и линзообразными залежами с углом падения от 0 до 20° (рис. 1.1).

Породы в приконтактной зоне гидротермально изменены, трещиноваты и неустойчивы, в большинстве случаев представлены метасоматически измененными породами [60].

Рисунок 1.1 - Схематичный продольный разрез Узельгинского

месторождения

Рудные тела представлены в основном сплошными медно-цинковыми рудами. При этом среди основной массы медно-цинковых руд медные и серноколчеданные в большинстве своем залегают в нижней части рудного тела. Сплошные руды в краевых частях сопровождаются оторочкой вкрапленных, которые в наибольшей степени получили распространение, что характерно практически для всех рудных тел с преобладанием главных рудообразующих минералов: пирита, халькопирита, сфалерита и блеклой руды. В основном породы крепкие и монолитные.

Медноколчеданное месторождение «Молодежное» расположено в пределах северной части восточного крыла Магнитогорского мегасинклинория, сложенного обширным комплексом палеозойских вулканогенных и

вулканогенно-осадочных пород, к которым приурочено большинство медноколчеданных месторождений Южного Урала.

Скальные породы надрудного горизонта в пределах зоны интенсивной циркуляции подземных вод, в различной степени трещиноваты и разрушенны. На больших глубинах интенсивность трещиноватости горных пород постепенно затухает и породы приобретают более высокую прочность и устойчивость. Исключение составляют вмещающие породы южного и юго-восточного участков месторождения, которые до глубины 300-3 5Ом подвержены заметному рассланцеванию и брекчированию. Лежачий бок рудных тел характеризуется наличием значительной оторочки гидротермально измененных пород. Висячий бок, напротив, слагают плотные и неизмененные породы.

Более 90% запасов месторождения «Молодежное» сосредоточено в пределах двух, наиболее крупных, параллельно залегающих слепых рудных тел № 1 и № 2, разделенных между собой зоной субмеридионального тектонического нарушения мощностью до 10-15м (рис. 1.2).

Контакты рудных тел с вмещающими породами со стороны висячего бока довольно четкие и резкие; со стороны лежачего бока — представляют собой постепенный переход от сплошных разностей колчеданных руд к прожилково-вкрапленным.

Основные рудные тела имеют сложную линзо- и пластообразную формы. Залегают тела согласно с вмещающими породами, характеризуясь северным, северо-западным простиранием и восточным падением под углами от 5-10 до 40-60 градусов. Глубина залегания рудных тел колеблется от 70 до 450-480м от земной поверхности. Общая протяженность рудных тел по простиранию достигает 660м, длина по падению колеблется в пределах 90 - 690м, мощность залежей составляет от 2-5м до 70-80м [60].

сз юв

м

Рисунок 1.2 — Месторождение «Молодежное». Продольный геологический разрез по линии VI — VI

В целом на ряде медноколчеданных месторождений пологие залежи обладают общими признаками: линзообразная форма; краевые части залежей представлены вкрапленными рудами, особенностью которых является низкое содержание меди - 0,5-1% и серы до 10-18%. Что предопределяет целесообразность применения технологий отработки участков залежей с различными способами поддержания очистного пространства.

1.2. Анализ геологических, горнотехнических и геомеханических факторов, определяющих условия дифференцированного применения систем разработки

Основными факторами, определяющими дифференцированное применение систем разработки различных классов, являются, прежде всего, горно-геологические условия залегания месторождений, ценность руд, устойчивость руд и пород, крепость, склонность руд месторождения к самовозгоранию, возможность подработки земной поверхности.

Исследования в области профилактического заиливания очистного

пространства расширили возможности систем разработки с обрушением, что позволяет применять их при отработке пожароопасных руд средней ценности и выше. Примером тому служит Дегтярское месторождение большая часть запасов, которого была отработана системами с обрушением с применением профилактического заиливания для предупреждения эндогенных пожаров.

Геологические и горнотехнические факторы, влияющие на выбор системы подземной разработки рудных месторождений, принято делить на две группы: условно переменные и условно постоянные. Условное деление принято в зависимости от степени влияния фактора в рассматриваемых условиях месторождения. К постоянным отнесены факторы, принимающие участие при решении вопроса выбора систем разработки для любых горно-геологических и горнотехнических условий.

Постоянные факторы: мощность, угол падения рудных тел, устойчивость и крепость руды и вмещающих пород.

Переменные (осложняющие) факторы: форма и размеры рудного тела; склонность руды к слеживанию, окислению и самовозгоранию; ценность руды и характер распределения в ней полезных ископаемых; глубина разработки; гидрогеологические условия месторождения и возможность нарушения вмещающих пород и поверхности; наличие в рудном теле включений пустых пород или забалансовых запасов руд и др.

Например, Кировогорское месторождение железистых кварцитов [24] представлено 7 рудными телами и 16 разрозненными линзами. Рудные тела имеют размеры от крупных до мелких и представляют собой сложные линзообразные залежи с изменчивыми параметрами по падению и простиранию. Мощность рудных тел изменяется от 10 до 110м, угол падения -от 0 до 90°. По сложности геологического строения месторождение отнесено к 3 группе по классификации ГКЗ, соответственно запасы разведаны по категориям С1 и С2. Месторождение эксплуатируется Оленегорским ГОКом открытым способом с 1978 года. Открытые горные работы планируется

завершить к 2027 году, а с 2017 года начать отработку глубоких горизонтов месторождения подземным способом. К первой очереди подземной отработки отнесены запасы руды, расположенные между отметками —350 + +100м.

Учитывая весьма сложные и разнообразные условия залегания рудных тел, а также гипсометрию залежей, при выполнении данной работы в рамках "ТЭО разведочных кондиций Кировогорского месторождения" была предложена следующая концепция выполнения работы:

- на основании детального анализа геологической информации разработать компьютерную геологическую модель месторождения и оценить изменчивость рудных залежей по простиранию и глубине;

- все рудные тела в зоне предполагаемой выемки по падению и по простиранию ранжировать по мощности рудных тел и углу падения на классы;

- для каждого класса предложить рациональную систему разработки и ! выделить источники потерь и разубоживания руды при добыче. Кроме того,

определить участки рудных тел, где используются несколько вариантов систем разработки;

- разработать методику расчета потерь и разубоживания руды по источникам их образования и определить показатели извлечения руды из недр для каждой системы разработки;

- подсчитать величину запасов, которая может быть отработана той или иной системой разработки;

- выделить рудные залежи, отработка которых нерациональна в связи с их малыми запасами и значительными объемами горно-подготовительных работ для их отработки;

- подсчитать суммарные абсолютные потери руды, величину извлекаемых запасов, количество товарной руды по каждому классу системы разработки;

- определить потери руды и извлекаемые запасы по горизонтам, рудным залежам и месторождению в пределах предполагаемой выемки, т.е. по простиранию - в профилях 11+30 и по падению - до отметки минус 350м.

Детальный анализ планов и разрезов, полученных с использованием компьютерной геологической модели месторождения, позволил дифференцировать рудные тела и выделить условные геологические блоки, ограниченные по высотным отметкам и разрезам, и ранжировать их по горногеологическим условиям на 6 классов (табл. 1.1).

Ранжирование производилось с учетом того, что каждому классу соответствует своя система разработки. Как показал анализ, большая глубина разработки, обилие водных объектов на поверхности и наличие нескольких наклонных согласно залегающих рудных тел препятствует широкому применению систем разработки с обрушением. Кроме того, слагающие висячий бок породы устойчивы и могут допускать большие пролеты обнажений, что требует значительных затрат на принудительное обрушение вмещающих пород. В связи с этим на первом этапе отработки неизбежным становится использование различных вариантов систем разработки с открытым очистным пространством, особенно на участках рудных тел малой и средней мощности.

Таблица 1.1 - Горно-геологические условия залегания рудных залежей, принятые при ранжировании

Класс Мощность рудного тела, м Угол залегания рудного тела, град.

1 10-25 более 45

2 10-35 30-45

3 более 50 более 55

4 10-35 10-35

5 20-35 0-10

6 35-50 более 45

В соответствии с горно-геологическими условиями залегания, принятыми при ранжировании участков рудных залежей, разработаны варианты систем разработки для применения на участках 6 классов. В результате расчетов определены запасы руды по горизонтам, рудным телам и по используемым системам разработки.

Отработка залежей будет производиться в основном этажно-камерной системой разработки с выпуском руды на траншейное днище, расположенное вкрест простирания рудного тела (53,3%). Второй по значимости будет система разработки с открытым очистным пространством с выпуском руды на траншейное днище, расположенное по простиранию рудного тела (18,2%). Суммарные потери руды по месторождению составят при этом 22,8%. Предложенные варианты систем разработки (табл. 1.2) позволяют использовать однотипное высокопроизводительное оборудования с автономным дизельным или электрическим приводами для очистных и горнопроходческих работ, что обеспечит высокую интенсивность подготовки выемочных единиц для воспроизводства запасов по категории «готовые к выемке».

Таким образом, наиболее важными влияющими на выбор систем

разработки факторами являются: мощность рудных тел, угол падения,

*1

устойчивость руд и пород, ценность руд, глубина разработки, наличие на поверхности охраняемых объектов. Различие параметров элементов залегания на отдельных участках оказывают влияние на технологические решения при разработке месторождений, а также ограничивает область применения систем разработки.

Таблица 1.2 - Удельный вес применения систем разработки при оценке извлекаемых запасов по Кировогорскому месторождению

Наименование системы Потери, % Разубо- живание, % Процент использования, %

Класс 1. Система разработки с открытым очистным пространством с отбойкой руды из подэтажных штреков. 18,2 10,4 6,4

Класс 2. Система разработки с открытым очистным пространством с выпуском руды на траншейное днище, расположенное по простиранию рудного тела. 18,7 10,5 18,2

Класс 3. Этажно-камерная система разработки с выпуском руды на траншейное днище, расположенное вкрест простирания рудного тела. 25,3 10,4 53,3

продолжение таблицы 1.2

Класс 4. Система разработки с открытым очистным пространством с выпуском руды на траншейное днище с частичной взрыводоставкой. 21,0 10,8 0,4

Класс 5. Камерная система разработки с выпуском руды на траншейное днище. 24,9 12,4 9,2

Класс 6. Система разработки с подэтажным обрушением. 18,0 17,0 1,8

Комбинация систем класса 3, 4, 5 23,0 11,0 8,7

Извлекается карьером 3,0 3,0 1,9

ВСЕГО 22,8 11 100,0

В работе предлагается выделить при районировании месторождений основные критерии, которые наиболее полно оказывают влияние на выбор систем разработки различных классов. К ним следует отнести: элементы залегания месторождений и их параметры, ценность руд (распределение содержания полезного компонента по месторождению), структурная нарушенность массива (устойчивость руд и пород, трещиноватость, тектонические нарушения), наличие охраняемых объектов на поверхности.

1.3. Опыт совместного применения систем разработки с обрушением

руды и вмещающих пород и систем разработки с иными способами поддержания очистного пространства

При освоении рудных месторождений подземной физико-технической геотехнологией весьма часты примеры использования в границах одного месторождения систем разработки различных классов, принципиально отличающихся способом поддержания очистного пространства. Проведенный анализ отечественного опыта подземной разработки показал, что применение систем разработки нескольких классов предусматривается проектом или изменениями проектных решений в ходе эксплуатации месторождения.

Причинами использования в границах одного месторождения систем различных классов являются: выделение в границах залежей руд нескольких

сортов, неравномерность распределения в рудах полезных компонентов; наличие охраняемых объектов; различная степень устойчивости руд и налегающих пород на участках месторождения; широкий диапазон элементов залегания рудных тел.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мажитов, Артур Маратович, 2013 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Аврамов, В.Е. Планирование эксперимента и прогнозирование качества сырья на горных предприятиях / В.Е. Аврамов, В.И. Азбель, Н.И. Ефремова. -Новосибирск: Наука, 1979.

2. Агошков, М.И. Испытание системы разработки с торцевым выпуском руды на руднике «Молибден» Тарныаузского комбината / М.И. Агошков, A.B. Будько, H.A. Кривенков. - М., 1965.

3. Агошков, М.И. Обобщение опыта и оценки перспектив широкого применения вариантов систем разработки с торцевым выпуском руды / М.И. Агошков, С.Л. Иофин, A.B. Будько и др. // Горный журнал. - 1983 - №6. - С. 34-38.

4. Агошков, М.И. Торцевой выпуск руды / М.И. Агошков, A.B. Будько, H.A. Кривенков // Горный журнал. - 1924. - №2.

5. Айрапетян, Л.Г. Современные тенденции совершенствования подземной добычи руд за рубежом / Л.Г. Айрапетян и др. - М.: Цветметинформация, 1989.

6. Баранов, А.О. Проектирование технологических схем и процессов подземной добычи руд: Справочное пособие / А.О. Баранов. - М.: Недра, 1993. - 283 с.:ил.

7. Баранов, А.О. Расчет параметров технологических процессов подземной добычи руд / А.О. Баранов. - М.: Недра, 1985. - 234 с.

8. Баранов, А.О. Эффективная технология подэтажного обрушения с торцевым выпуском с малоустойчивых рудах / А.О. Баранов, Д.К. Уразов, Г.Т. Сагиев // Горный журнал. - 1992. - №8. - С. 36-39.

9. Барон, Л.И. Вторичное дробление и выпуск руды / Л.И. Барон. - М.: Металлургиздат, 1950.

10. Барон, Л.И. Исследования выпуска руды при системе этажного принудительного обрушения с выемкой полями / Л.И. Барон, М.Д. Фугзан. — М.: Академиздат, 1959.

11. Болтенгаген, И.П. Обоснование параметров сплошной камерной системы разработки с управляемым обрушением кровли / И.П. Болтенгаген, Э.Н. Кореньков, С.И. Попов, A.M. Фрейдин // ФТПРПИ. - 1997. - №1.

12. Будько, A.B. Опыт применения системы с обрушением и торцевым выпуском руды / A.B. Будько, H.A. Кривенков и др. // Горный журнал. -1965.-№8.

13. Берниковский, К.Б. Система подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды и применением самоходных машин / К.Б. Берниковский и др. // Горный журнал. - 1974. - №4. - С. 30-32.

14. Витковский, И.И. Область применения вариантов систем подэтажного обрушения с торцевым выпуском при разработке сложных рудных тел / И.И. Витковский // Перспективы развития рудных месторождений. Тезисы доклада Всесоюзной конференции. - М., 1985. - С. 13-14.

15.Влох, Н.П. Проблема выбора системы разработки Соколовского месторождения подземным способом / Н.П. В лох, Ю.П. Шуплецов, A.B. Крутиков // Горный журнал. - 1986. - №3. - с. 24-25.

16. Волков, Ю.В. Совершенствование систем разработки на медно-колчеданных рудниках Урала / Ю.В. Волков, В.Ф. Булатов, И.В. Брезгулевский // Горный журнал. - 1978.- №8.-С.ЗЗ.

17. Воронин, А. И. Развитие систем разработки при подземной добыче / А.И. Воронин, Н.С. Сивцев, В.В. Шкарпетин // Горный журнал. - 1986. - №6. - с. 15-18.

18. Вскрытие и подготовка рудных месторождений: Метод, указ. по составлению курсового проекта для студентов спец. 130404 «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых». Магнитогорск: МГТУ, 2005. 40 с.

19. Вскрытие и разработка Чебачьего месторождения медноколчеданных руд. Технико-экономическое обоснование (Проект) (в 12 томах). - Екатеринбург: ОАО «Унипромедь», 2002.

20. Галкин, В.А. Оптимизация параметров послойно-торцевого выпуска руды под прикрытием надштрекового целика (на примере рудника имени XXII съезда КПСС): дисс.... канд. техн. наук / - М : МГИ, 1972. - 125 с.

21. Галкин, В.А. О масштабе коэффициента разрыхления при моделировании выпуска уплотненной руды / В.А. Галкин // Тезисы конференции «Физика горных пород и процессов». - М., 1971.

22. Горбунов, В.А. Математическое моделирование с применением ЭВМ / В.А. Горбунов // В сб.: Научные труды МГИ. - М.: МГИ, 1973. - С. 33-40.

23. Григорьев, В.В. Обоснование систем разработки прибортовых запасов медноколчеданных месторождений при проектировании комбинированной геотехнологии: дис. ... канд. техн. наук: 25.00.22, 25.00.21 / Григорьев Владимир Вениаминович. - Магнитогорск, 2010.

24. Демидов, Ю. В. Обоснование геотехнологии подземной разработки Кировогорского железорудного месторождения / Ю.В. Демидов, A.A. Леонтьев // Горный журнал. - 2009. - №7.

25. Доработка Молодежного месторождения подземным способом. Технико-экономическое обоснование (проект). Том 1. Горная технология. Книга 1. Пояснительная записка. Институт горного дела Уральского отделения РАН. — Екатеринбург, 2002.

26. Дробот, Б. П. Обоснование перехода от систем разработки с обрушением к системам с твердеющей закладкой / Б.П. Дробот, Б.К. Миняев, К.Н. Светлаков // Горный журнал. - 1971. - №1 - с. 37-39.

27. Дроздов, B.C. Определение показателей извлечения руды и целесообразность увеличения высоты блоков для систем с массовым обрушением при мелкокусковатых налегающих породах: дисс. ... канд. техн. наук.-М.: МГИ, 1972.

28. Дронов, Н.В. Исследования эффективности торцевого выпуска через щель / Н.В. Дронов, С.Л. Иофин, В.В. Шкарпетин // Горный журнал. - 1970. -№10.-С. 27-31.

29. Дубынин, Н.Г. Вопросы выпуска руды при одностадийных системах разработки / Н.Г. Дубынин // Сб. Одностадийная выемка в мощных рудных месторождениях. М., 1967.

30. Дубынин, Н.Г. Выпуск руды при подземной разработке / Н.Г. Дубынин -М.: Недра, 1965.

31. Дудкин, Н.К. Промышленные испытания передвижной виброустановки при торцевом выпуске руды на руднике «Заполярный» / Н.К. Дудкин и др. // Колыма. - 1967. - №2.

32. Ерофеев, И.Е. Подземная разработка месторождений полиметаллических руд / И.Е. Ерофеев, И.М. Никифоров, И.П. Черкасов, С.М. Фабричное. - М.: Недра, 1989.

33. Захаров, В.В. Исследование механизма и параметров движения руды при выпуске из очистных блоков. Автореферат дисс.... канд. техн. наук. - М.:

1966.

34. Зубков, А. В. Напряженное состояние земной коры Урала / A.B. Зубков // Литосфера. — 2002. — № 3. С. 3-18.

35. Зурков, П.Э. Рациональные параметры системы с упрощенным днищем и выпуском руды в торцы выработок доставки / П.Э. Зурков, И.Т. Слащилин, В.Ф. Богацкий // Доклад на всесоюзном совещании по одностадийной выемки руды с отбойкой в зажатой среде. - Магнитогорск, 1965.

36. Именитов, В.Р. Системы подземной разработки рудных месторождений / В.Р. Именитов. - М., 1971.

37. Именитов, В.Р. Моделирование, обрушения и выпуска руды / В.Р.

< t

Именитов, И.А. Ковалев, B.C. Уралов. - М.: 1961.

38. Именитов, В.Р. Одностадийная выемка со скважинкой отбойкой в зажиме / В.Р. Именитов, М.Л. Жигалов, А.И. Пустовалов, Н.В. Плакса. - М.: Наука,

1967.

39. Именитов, В.Р. Процессы подземных горных работ при разработке рудных месторождений, 3 изд., перераб. и доп. / В.Р. Именитов. - М.: Недра, 1984, с. 419-427.

40. Инструкция по предупреждению и тушению подземных эндогенных пожаров на горнорудных предприятиях Министерства цветной металлургии СССР: Утв. 4.09.81 МЦМ СССР. М. 1981. - 43с.

41.Иофин, С.Л. Разработка свинцово - цинковых месторождений в капиталистических и развивающихся странах / С.Л. Иофин, Г.Д. Лисовский. -М.: Недра, 1972.

42. Казикаев, Д.М. Геомеханика подземной разработки руд: учебник для вузов. / Д.М. Казикаев - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2009. — 542 е.: ил.

43. Калмыков, В.Н. Обоснование границ участка выемки руд с обрушением налегающих пород в условиях строящегося рудника ОАО «Верхнеуральская

руда» / В.Н. Калмыков, Э.Ю. Мещеряков, А.Н. Угрюмов, Л.Ф. Хакимуллина // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2012. - №1.

44. Каплунов, Р.П. Подземная разработка рудных месторождений в зарубежных странах / Р.П. Каплунов. - М.: Недра, 1964.

45. Кузнецов, Г.Н. Моделирование проявлений горного давления / Г.Н. Кузнецов, М.Н. Будько, Ю.И. Васильев и др. - Ленинград: Недра, 1968. - 280 с.

46. Кузнецов, П.А. Определение масштаба моделирования / П.А. Кузнецов. -М.:, 1964.

47. Кузьмин, Е.В. Совершенствование и использование стохастического моделирования выпуска руды, Дисс. ...канд. техн. Наук. М.: МГИ, 1974.

48. Куликов, В. В. Выпуск руды / В.В. Куликов. - М., 1980.

49. Куликов, В.В. Исследование движения отбитой руды при ее выпуске под налегающими пустыми породами / В.В. Куликов // Сб. научных трудов института цветных металлов и золота. 1952. - №21.

50. Ляшенко, В. И. Совершенствование технологии подземной разработки комплексных руд / В.И. Ляшенко, В.П. Степанов // Горный журнал. - 1985. -№11.-с. 40-42.

51. Макаров, А.Б. Практическая геомеханика: пособие для горных инженеров / А.Б. Макаров. - М.: Издательство «Горная книга», 2006. - 391 е.: ил.

52. Малахов, Г.М. Выпуск руды из обрушенных блоков / Г.М. Малахов - М: 1952.

53. Малахов, Г.М. Теория и практика выпуска руды / Г.М. Малахов, В.Р. Безух, П.Д. Петренко // Горный журнал. - 1940. - №10-11.

54. Методическими рекомендациями по планированию, формированию и учету затрат на производство и реализацию продукции (работ, услуг) предприятий металлургического комплекса", утвержденными Департаментом промышленности Министерства промышленности и энергетики Российской Федерации 08.10.2004 г.

55. Мещеряков, Э. Ю. Геомеханическое обоснование области применения систем разработки с обрушением руд и пород при освоении месторождения «Чебачье» / Э.Ю. Мещеряков, А.Н. Угрюмов // Вестник МГТУ им. Г. И. Носова. -2009. -№3.-с. 8-11.

56. Мещеряков, Э.Ю. Процессы подземных горных работ. Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов специальности 130404 / Э.Ю. Мещеряков, Р.Ш. Маннанов, В.А. Лапин. - Магнитогорск, 2007.

57. Мещеряков, Э.Ю. Совершенствование варианта системы разработки подэтажного обрушения с площадно-торцевым выпуском рудной массы / Э.Ю. Мещеряков, A.M. Мажитов // Комбинированная геотехнология: теория и практика реализации полного цикла комплексного освоения недр: материалы международной научно-технической конференции, г. Магнитогорск, 2011: Сб. тезисов. - Магнитогорск: МГТУ, 2011. - С. 75-77.

58. Мещеряков, Э.Ю. Совершенствование системы разработки с обрушением в условиях пологопадающих рудных залежей / Э.Ю. Мещеряков, A.M. Мажитов, P.P. Лутфулин // Комплексное освоение месторождений полезных ископаемых: Сб. научных трудов. - Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск, гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2012. -С. 91- 94. ,

59. Мещеряков, Э.Ю. Создание адаптивного варианта камерной системы подземной разработки руд / Э.Ю. Мещеряков, A.M. Мажитов // "Социально-экономические и экологические проблемы горной промышленности, строительства и энергетики» - 6-я Международная конференция по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики. Материалы конференции: ТулГУ, Тула, 2010. - С. 170-174.

60. Минеральные ресурсы Учалинского ГОКа И.В. Серавкин, П.И. Пирожок, H.H. Знаменский и др. - Уфа, 1994.

61.Миняев, Б.К. Разработка медно-колчеданных месторождений / Б.К. Миняев. - М.: Недра, 1980. - 232с.

62. Моссаковский, Я.В. Экономика горной промышленности: Учебник для вузов / Я.В. Моссаковский. - М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2006. - 525 е.: ил. ISBN 5-74180417-9

63. Неверов, С.А. Обоснование технологии подэтажного обрушения с площадно-торцевым выпуском руды в условиях мощных крутопадающих залежей: автореф. дис. ... канд. техн. наук: 25.00.22 / Неверов Сергей Алексеевич. - Новосибирск, 2006. - 22 с.

64. Нормы технологического проектирования горно-добывающих предприятий черной металлургии с подземным способом разработки. - JL: Гипроруда, 1970. - 262 с.

65. Нормы технологического проектирования рудников цветной металлургии с подземным способом разработки ВНГП - 37.86. - М.: 1986. - 212 с.

66. Оконтуривание запасов рудных месторождений и обоснование производственной мощности рудника. Инструкция и методические указания по составлению курсовой работы по дисциплине «Проектирование горных предприятий» для студентов специальности 130404. Магнитогорск: МГТУ, 2009.- 27 с.

67. Определение физико-механических свойств руд и пород Учалинского подземного рудника /Отчет по НИР. М.: ИПКОН РАН, 1993.

68. Отчет о результатах геологоразведочных работ за 1972-1978 гг и подсчет запасов по состоянию на 01.09.1978, том 1 — Челябинск, Поляковская геологоразведочная партия, 1978.

69. Пат. 2208162 РФ, МПК7 Е21С41/22, С1. Способ разработки рудных месторождений подэтажным обрушением.

70. Пацкевич, П.Г. Обоснование параметров геотехнологии разработки коренных месторождений алмазоносных кимберлитов с комбайновой выемкой и закладкой выработанного пространства: дис. ... канд. техн. наук: 22.00.22 / Пацкевич Петр Генадьевич. - М.: 2011г.

71. Пилеич, А. М. Развитие технологии горных работ на Дегтярском руднике / A.M. Пилеич, В.Г. Туровский, П.В. Федотов-Гришин и др. // Горный журнал. - 1984. - №12. - с. 10-13.

72. Проект отработки рудного тела №7 Узельгинского месторождения. -ГПСЦ. - Екатеринбург, 2006.

73. Расчет процессов подготовительно-нарезных и очистных работ на подземных рудниках: методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальности 09.02. Магнитогорск: МГМИ, 1993 - 57 с.

74. Савич, И.Н. Развитие фронта очистных работ при избирательной выемке руды с системами с обрушением / И.Н. Савич, A.A. Юров // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2004г., №6. - С. 279.

75. Слащилин, И.Т. Методические указания по написанию дипломного проекта для студентов специальности 130404 / И.Т. Слащилин, Э.Ю. Мещеряков, О.В. Петрова. - Магнитогорск, 2008.

76. Слащилин, И.Т. Управление качеством продукции горного предприятия. Конспект лекций. Магнитогорск МГТУ, 2002. - 43 с. ISBN5 -89514-304-0.

77. Справочник по горнорудному делу, /Под ред. В.А.Гребенюка и др. М.:Недра, 1983.

78. Тележников, Е.И. Влияние фильтрации и сепарации пород при выпускеруды из блоков на показатели извлечения / Е.И. Тележников // В сборнике: Вопросы рационального использования недр. - Белгород, 1972.

79. Терехов, И.П. Исследование и выбор эффективных вариантов подэтажного обрущения при разработке мощных месторождений: автореферат дисс.... канд. техн. наук. - Кривой рог, 1967.

80. Технико-экономическое обоснование «Вскрытие и отработка Западной залежи Камаганского месторождения». Том 1. Общая пояснительная записка. -Екатеринбург: Уралмеханобр-УГМК, 2005.

81. Тонких, А.И. Технико-экономические расчеты при подземной разработке рудных месторождений: учеб. Пособие / А.И. Тонких, В.Н. Макишин, И.Г. Ивановский. - Владивосток: Изд-во ДВГТУ. 2007. - 137с.

82. Урумов, Т. М. Перспективы применения систем разработки с закладкой и обрушением в условиях Джезказгана / Т.М. Урумов, А.И. Имангалиев, Х.К. Кушеков и др. // Горный журнал. - 1972. - №11. - с. 27-30.

83. Файбишенко, Д.И. Лабораторные исследования торцевого выпуска руды / Д.И. Файбишенко //Труды. ГИГХС. - М.: Недра, 1968. - вып 11. - С. 24-32.

84. Фрейдин, A.M. Об эффективности разработки мощных крутых залежей системой подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды / A.M. Фрейдин, Б.Б. Перфильев, В.Д. Зырянов // Горный журнал, №2. - 1982. - С. 28-31.

85. Фугзан, М.Д. Исследования влияния коэффициента разрыхления отбитой руды на условия выпуска / М.Д. Фугзан, O.A. Яковлев // Научные сообщения Р1ГД им. Скочинского. - М.: Госгортехиздат, 1973. - вып. 21.

86. Фузган, М.Д. О выборе рационального режима выпуска при одностадийной разработке мощных рудных залежей / М.Д. Фугзан, O.A. Яковлев // Горный журнал. - 1972. - №10. - С. 45-49.

87. Шашурин, C.JI. Разработка мощных рудных месторождений системами с одностадийной выемкой / С.Л. Шашурин, Н.В. Плакса, А.П. Леднев. - М.: Недра, 1971.

88. Шестаков, В.А. Рациональные параметры для днищ при схемах с одностадийной выемкой / В.А. Шестаков. - М.: Недра, 1977. С. 134.

89. Шестаков, В.А. Проектирование горных предприятий: Учебник для студ. Вузов.-2-e изд. Перераб. / В.А. Шестаков - М.: Изд. МГГУ, 2003. - 800 с.

90. Шкарпетин, В.В. Исследование системы подэтажного обрушения с послойно торцевым выпуском руды применительно к поточной разработке крутопадающих месторождений крепких руд: автореферат дисс. ... канд. техн. наук. - М., 1966.

91. Юров, A.A. Обоснование параметров и порядка очистной выемки с учетом неравномерного распределения полезного компонента по мощности рудной залежи: дис. ... канд. техн. наук: 25.00.22 / Юров Александр Александрович. - М., 2005. - 106 с.

92. Яковлев, O.A. Исследования параметров систем подэтажного обрушения с послойной отбойкой и торцевым выпуском руды из ромбовидных панелей / O.A. Яковлев, Б.А. Квасов, Б.М. Шульмин // Горный журнал. - 1975. - №2. -С. 29-32.