Обоснование технологических схем и параметров подземной разработки законтурных запасов кимберлитовой трубки "Айхал" на стадии завершения работы карьера тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.22, кандидат технических наук Николаев, Юрий Иванович

• Николаев, Юрий Иванович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Николаев, Юрий Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

1.РАЗРАБОТКА КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК, ОГРАНИЧЕННЫХ РАЗМЕРОВ В ПЛАНЕ, В ЯКУТИИ И ЗА РУБЕЖОМ.

1.1 Краткая характеристика основных алмазоносных месторождений республики САХА (Якутия).

1.2 Зарубежный опыт отработки подкарьерных запасов месторождений кимберлитовой руды подземным способом.

1.3 Использование систем подэтажного обрушения с торцевым выпуском на рудниках.

1.4 Перспективные направления по совершенствованию разработки месторождений законтурных запасов.

1.5 Цель, задачи и методы исследований.

2.ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСИХ ПРОЦЕССОВ ОЧИСТНЫХ РАБОТ С ОБРУШЕНИЕМ РУДЫ ДЛЯ УСЛОВИЙ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО УЧАСТКА ТРУБКИ «АЙХАЛ».

2.1 Краткая характеристика опытно-промышленного участка (ОПУ).

2.2 Обоснование коэффициента сыпучести в условиях криолитозоны.

2.3 Обоснование разработки опытно-промышленного участка (ОПУ) в борту карьера.

2.4 Исследование технологических параметров и обоснование величины отбиваемого слоя скважинами в зависимости от линии наименьшего сопротивления (ЛНС)

2.5 Оптимизация расстояния между ортами при подэтажном обрушении руды.

ВЫВОДЫ.

3. МЕХАНИЗИРОВАННАЯ ОТРАБОТКА КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК. 85 3.1 Непрерывная спиральная разработка механизированными комплексами с применением гибких перекрытий в нисходящем порядке.

3.2 Слоевая механизированная разработка кимберлитовых месторождений в восходящем порядке с закладкой выработанного пространства

3.3 Разработка кимберлитовых трубок с использованием механизированных крепей под эластичным щитом.

ВЫВОДЫ.

4. ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК ПОД

ЗАЩИТОЙ ОГРАЖДАЮЩЕГО ГИБКОГО ПЕРЕКРЫТИЯ.

4.1 Существующие системы с гибким перекрытием.

4.2 Конструкция гибкого перекрытия и варианты его монтажа.

4.3 Лабораторные исследования передвижки механизированной крепи и угол наклона оградительного щита под защитой гибкого перекрытия „

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование технологических схем и параметров подземной разработки законтурных запасов кимберлитовой трубки "Айхал" на стадии завершения работы карьера»

Четвертая часть мировой добычи алмазов приходится на алмазодобывающую промышленность республики Саха (Якутия), что составляет основу ее современной экономики. По общему признанию месторождения алмазов Якутии своеобразны по сложности разработки: суровый резко континентальный климат; мощная толща многолетней мерзлоты; высокоминерализованные химически-агрессивные подземные воды.

В настоящее время за счет интенсивной отработки кимберлитовых месторождений открытым способом карьеры достигли критической глубины. На месторождениях «Айхал» и «Мир» завершены открытые горные работы соответственно на глу-'Щ> бинах 325 и 525 м. Осложнилась горнотехническая обстановка из-за: загазованности карьеров выхлопными газами автотранспорта, продуктов буровзрывных работ и сероводородных испарений, большого объема вскрышных работ. Все это приводит к долговременным простоям карьеров.

Разработка законтурных запасов на стадии завершения работы карьеров имеет ряд существенных факторов, которые влияют на ведение очистных работ. Это смер-заемость и растепление кимберлитовой руды, размокание и выветривание, слоистость и большая трещиноватость. Они оказывают существенное влияние на выбор системы разработки и параметры буровзрывных работ, а также на показатели полноты и качества извлечения при разработке рудных месторождений.

Переход на подземную разработку алмазоносных месторождений затрудняется отсутствием практики ведения горных работ в условиях Севера. Автоматический пе-* ренос традиционных технологий разработки, в том числе с выпуском руды, в условиях многолетнемерзлых горных пород при переходе от открытых на подземные работы приведет к большим потерям и разубоживанию руды. Этим объясняется актуальность настоящей работы, направленной на поиск и выбор технологических схем подземной разработки кимберлитовых трубок, а также обоснование их параметров на стадии завершения работы карьера.

Цель работы: состоит в разработке технологии выемки законтурных запасов на стадии завершения работы карьера.

Идея работы: заключается в обосновании параметров технологических схем с учетом растепления и смерзания кимберлитовой руды и вмещающих пород. щ

Задачи исследований:

- оценить технологические параметры при разработке законтурных запасов руды системой подэтажного обрушения;

- определить рациональные параметры взаимного расположения взрывных скважин для отбойки слоев;

- разработать варианты слоевой нисходящей спиральной отработки кимберлито-вых трубок механизированным комплексом с гибким щитовым перекрытием без его перемонтажа и изучить взаимодействие гибкого перекрытия с механизированной крепью методами физического моделирования.

Методы исследований: анализ результатов натурных наблюдений, аналитические расчеты, физическое моделирование, промышленные эксперименты.

Основные научные положения, защищаемые автором:

- показатели полноты и качества извлечения алмазоносной руды в законтурных запасах системой подэтажного обрушения определяемые показателем сыпучести, обеспечиваются высотой подэтажа, углом истечения и сыпучими свойствами руды при растеплении или смерзании взорванной горной массы, а оптимальное количество ортов на этаже прямо пропорционально его размеру по простиранию, нелинейно увеличиваются при росте потерь руды в гребнях и уменьшается при повышении удельных затрат на проведение выработок;

- при взрывной отбойке слоя снижение риска повреждаемости скважин достигается за счет их шахматного расположения при ЛНС 3,2+3,7 м и глубины до 20 м, обеспечивающих заданную высоту подэтажа 15 м.

- обеспечение полноты разработки кимберлитовой трубки по площади достигается применением механизированной крепи с гибким ограждающим перекрытием, позволяющими отрабатывать рудное тело нисходящими наклонными слоями по спирали без перемонтажа, короткими забоями на прямолинейных участках и радиальными заходками при ее развороте, а попарное силовое соединение секций обеспечивает их раздвижку при изменяющейся площади рудного тела.

Достоверность научных результатов обеспечивается сходимостью натурных исследований с результатами аналитических расчетов, достаточным объемом лабораторных исследований взаимодействия гибкого перекрытия со щитом и вмещающими породами.

Новизна научных положений:

- установлена зависимость показателя сыпучести горной массы от сезонности выпуска руды под обрушенными породами, установлен характер зависимости потерь руды от количества ортов на подэтаже и затрат на их проведение;

- определена рациональная глубина и порядок расположения скважин, при которых достигается их сохранность с увеличение высоты подэтажа;

- разработана схема слоевой нисходящей отработки месторождения на основе спиральной выемки с применением механизированного комплекса без его перемонтажа.

Личный вклад автора состоит в анализе и обобщении результатов исследований разработки кимберлитовых трубок подземным способом; обосновании технологических параметров расположения скважин в веере и расстояние между ортами на подэтаже; разработке методики проведения лабораторных исследований по определению рационально угла наклона оградительного щита; обосновании технологических схем разработки кимберлитовой трубки механизированной крепью без перемонтажа, секции которой имеют попарное силовое соединение обеспечивающее их раздвижку при изменяющейся площади рудного тела; проведении экспериментальных исследований на Опытно-промышленном участке (ОПУ) рудника «Айхал».

Практическая ценность состоит: в установлении технологических параметров системы разработки кимберлитовых трубок с обрушением; определении рациональных параметров расположения ортов и высоты подэтажа; разработке технологических схем механизированной слоевой нисходящей отработки алмазных месторождений по спирали без перемонтажа.

Реализация работы в промышленности. В результате выполненных исследований разработаны рекомендации на отработку (ОПУ) рудника «Айхал», которые были переданы для дальнейшего использования в институт Якутнипроалмаз.

Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались на научных семинарах лаборатории подземной разработки угольных месторождений ИГД СО РАН, Международных конференциях «Неделя горняка» (Москва, 2001-2006 гг), «Динамика и прочность горных машин» (Новосибирск, 2001 г, 2003 г), на IV Международной конференции «Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых» - (Новосибирск: ИГД СО РАН, 2005 г).

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 5 печатных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 139 страницах машинописного текста, содержит 78 рисунков, 10 таблиц, 6 приложений, список литературы из 122 наименований.

Заключение диссертации по теме «Геотехнология(подземная, открытая и строительная)», Николаев, Юрий Иванович

Выводы:

1. Длина полуволны изгиба зависит от угла наклона оградительного щита, чем меньше угол, тем плавней изгибы и больше длина полуволны.

2. При больших углах наклона оградительного щита 75-90° отмечаются большие перегибы в гибком ограждающем перекрытии, которые могут отрицательно сказаться на работоспособности соединительных полос, крепи. Кроме того, на модели наблюдается неравномерность опускания гибкого ограждающего перекрытия, образование полостей между механизированной крепью и гибким ограждающим перекрытием, что так же может сказаться на работоспособности перекрытия.

3. Рациональным угол наклона оградительного щита является 45°.

4. При углах наклона оградительного щита менее 45° растет его длина, находящегося под завалом, что в последующем скажется на металлоемкости изготовления и энергоемкости при перемещении механизированной крепи.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение задачи обоснования технических и технологических параметров разработки кимберлитовой трубки подземным способом на стадии завершения работы карьера системами с обрушением и слоевой нисходящей спиральной разработкой с механизированной крепью (без перемонтажа), имеющих существенное значение в горной промышленности Якутии.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему:

1 .Установлены показатели сыпучести от безразмерного коэффициента сезонности, которые влияют на высоту подэтажа, угол истечения и эллипсоид выпуска руды, позволяющий спрогнозировать извлечение руды в разные периоды времени, т.е., зимой, весной, летом, осенью. Установлено, что с увеличением ценности руды расстояние между ортами необходимо уменьшать, это позволит получить максимальную прибыль при отработке подэтажа.

2. Для снижения риска повреждаемости скважин отбойку руды на подэтаже северо-восточного блока рудника «Айхал» рекомендуется проводить слоями толщиной 4,5 - 5,2 м, с расположением скважин в шахматном порядке глубиной до 20 м и ЛНС 3,2 -г- 3,7 м. Для исключения потерь руды в гребнях горизонта +235 м следует организовать дополнительный подэтаж на горизонте +220 м, высота которого составит 15 м.

3. Количество ортов на подэтаже прямо пропорционально его размеру по простиранию, нелинейно увеличиваются при росте потерь руды в гребнях и уменьшается при повышении удельных затрат на проведение выработок. При отработке последнего подэтажа рациональное расстояние между ортами будет 7,5 м по геомеханическим условиям.

4. Установлен порядок отработки кимберлитовых трубок различных по своей форме (круглой, вытянутой или иной) наклонными нисходящими слоями с применением механизированного комплекса под гибким ограждающим перекрытием без перемонтажа. Прямолинейные участки следует отрабатывать лавами, а участки вокруг восстающего - радиальными заходками с разворотом механизированной крепи, секции которой имеют силовое попарное соединение по длине лавы, позволяющее производить их раздвижку при изменяющейся площади рудного тела. Данное решение позволяет, обеспечить полноту выемки руды и безопасность рабочего пространства.

5. Проведенные исследования на модели, позволили оценить взаимодействие механизированной крепи с гибким ограждающим перекрытием и установить рациональный угол наклона оградительного щита, равный 45°, позволяющий получать плавную полуволну изгиба гибкого перекрытия.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Николаев, Юрий Иванович, 2006 год

1. Боткунов А.И. Геологическое обеспечение эксплуатации кимберлитовых трубок на опыте месторождения «Мир». Текст. / А.И. Боткунов // Автореферат на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук.- МГРИ, М.: 1988.

2. Отчет «Технологический регламент ускоренной отработки переходной зоны месторождения трубки «Мир». Текст. Новосибирск - Мирный - 1998.

3. Предложения по применению систем с обрушением на руднике «Мир» Текст. М.: ИПКОН РАН - 1982.

4. Бурлин Г.М. А.с.(СССР) № 1564365 Е 21 С 41/22 Способ разработки мощных и средней мощности рудных тел. Текст. / Г.М. Бурлин, К.И. Губин, Н.Г. Волченко. // Опубл. БИ. -1990. №6.

5. Пучков Л.А. Принципы перехода на подземную разраотку кимберлитового месторождения «Мир». Текст. / Л.А. Пучков, Д.М. Казикаев, Е.В. Кузьмин. // Журнал горный промышленности 2000. - № 2. - С. 10 -13.

6. Гошев A.A. Подземная разработка кимберлитовых месторождений в республике Саха (Якутия). Текст. / A.A. Гошев, В.Д. Залепилов, Ю.М. Поправка. // Горный журнал -1998. -№ 11-12. С. 41 - 44.

7. Козеев A.A. Термо-и геомеханика алмазных месторождений. Текст. /A.A. Козеев, В.Ю. Изаксон, Н.К. Звонарев. // Сибирская издательская фирма РАН Новосибирск «Наука».-1995. - С. 244.

8. Mining Magazin, February-1987.10 .Кузьмин E.B. Самообрушение: путь развития. Текст. /Е.В. Кузьмин, А.Р. Узбеко-ва. // Горный журнал 2005.- №8

9. Экспресс информация - Горная промышленность.// ВИНИТИ. - 1974 - № 5.

10. Черных А.Д. Комплексно открыто-подземная разработка рудных месторождений системами с обрушением. Текст. / А.Д. Черных, В.В. Балашов. // Сб. итоги науки итехники. Разработка месторождений полезных ископаемых Том 47 М.: ВИНИТИ-1988.

11. Агошков М.И. Анализ систем разработки рудников Криворожского железорудного бассейна. Текст./ М.И. Агошков и др. М.: издательство АН СССР -1963.

12. Будько A.B. Исследование и промышленное испытание системы подэтажного обрушения с массовым торцовым выпуском руды. Текст./ A.B. Будько, А.И. Мезин,

13. B.М. Закалинский и др. М.: - 1971. - С. 54.

14. Дронов Н.В. Исследование закономерностей торцевого выпуска руды через щель. Текст./ Н.В. Дронов и др. // Горный журнал 1963. - № 10. - С. 27 - 31.

15. Стажевский С.Б. О первой форме течения сыпучих материалов в бункерах. Текст./

16. C.Б. Стажевский. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1983.-№ З.-С. 14-21.

17. Агошков М.И. Испытания системы разработки с торцовым выпуском руды на руднике «Молибден». Текст./ М.И. Агошков. // Тырнаузского комбината. М.: Издательство ИГД им. A.A. Скочинского.-1965.

18. Китченко H.A. Обоснование параметров торцового выпуска руды при подэтаж-ном обрушении для условий Кривбасса. H.A. Китченко //Автореферат диссерт. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук.-Кривой Рог,-1975.

19. Куликов В.В. Выпуск руды. Текст./ В.В. Куликов.- М.:1980.

20. Николаев Ю.И. Исследование условий выпуска и методы предотвращения смерзания магазинированной руды на рудниках комбината «Апатит». Текст./ Ю.И. Николаев Автореферат диссерт. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук.-JI. 1969.

21. Определение оптимальных параметров торцового выпуска. Текст./ Информационный листок. // Кривой Рог НИГРИ.-1970. С. 3.

22. Определение оптимальных параметров системы подэтажного обрушения с фронтально-торцовым выпуском для условий железных рудников Горной Шории и Хакасии. Текст./ Труды ВостНИГРИ Красноярск. - 1972. - № 11.

23. Рыжков Ю.А. О выборе формы очистного забоя при системах подэтажного обрушения. Текст. / Ю.А. Рыжков, И.А. Ермакова. //Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2002. -№ 6.- С. 80 - 84.

24. Фрейдин A.M. Рациональные параметры системы подэтажного обрушения с послойным торцевым выпуском руды / A.M. Фрейдин, B.C. Мельницкий, и др. // Горный журнал 1984. -№ 1.- С. 11 -12.

25. Дронов Н.В. Исследование систем подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды в условиях Сокольского месторождения. Текст./ Н.В. Дронов.// Автореферат диссерт. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук.- Алма-Ата.- 1966.

26. Стажевский С.Б. Об особенностях течения раздробленных горных пород при добыче руд с подэтажным обрушением. Текст./ С.Б. Стажевский. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1996. -№ 5.- С. 72 - 89.

27. Зурабишвили И.И. Разработка марганцево-рудных месторождений. /Текст/ И.И. Зурабишвили, В.А. Каландадзе, АФ. Кикабидзе. М.:-Недра-1987. - С. 176.

28. Малышев Ю.Н. Проблемы разработки метаноносных пластов в Кузнецком угольном бассейне. /Текст/ Ю.Н. Малышев, Ю.Л. Худин, М.П. Васильчук, А.Т. Айруни, И.В. Сергеев, B.C. Забурдяев. // Изд-во Академии горных наук М.: 1997.- С. 463.

29. Михелев О.В. Совершенствование технологии отработки пластов Кузбасса, осложненных геологическими нарушениями. /Текст/ О.В. Михелев, Ю.Н. Малышев, А.Г. Евтушенко. // Изд-во МГГУ- М.Я994. С. 103.

30. Плесков П.М. К вопросу о разработке особо мощных крутых пластов /Текст/ П.М. Плесков, Е.А. Бобер, А.П. Муратов, С.А. Бантов. // Сб.: Геомеханические основы подземной разработки полезных ископаемых.- Кемерово: Изд. КузПИ,1993. -С. 42-47.

31. Технологические схемы очистных работ на мощных крутых и наклонных пластах Кузнецкого бассейна. Прокопьевск: Ротопринт КузНИУИ.-1972. С. 36.

32. Харкив А.Д. История алмаза. /Текст/ А.Д. Харкив, H.H. Зинчук, В.М. Зуев. -М.: Недра, 1997.

33. Нихон коге каси. -J.Mining and Metallurg. Inst. Japan, 1967.- № 956.- С. 83.

34. Пат. США 4 103 972. Открытая карьерная шахта. Выдан 1 августа 1978.

35. Зурабишвили И.И. Перспективы применения механизированных комплексов при неустойчивой кровле в условиях ГРП. Текст./ И.И. Зурабишвили, Э.Д. Матарадзе. // «Чиатурмарганец». Сб.: Марганец. - Тбилиси: ГрузНИИНТИ № 3 1980.

36. Скуба В.Н. Исследование работоспособности механизированных комплексов в условиях многолетней мерзлоты. Текст./ В.Н. Скуба. Новосибирск: «Наука», 1973.

37. Изаксон В.Ю. Вопросы устойчивости обнажений многолетнемерзлых горных пород. Текст./ В.Ю Изаксон, A.B. Самохин, и др. Новосибирск: Недра.-1994. - С. 9293.

38. Muller К., Ehricht W. Strebbruchbauein nanes Abbauverfahren im mansfelder Kupferschefferbergbau. -TM/MK, 1981. № 3

39. Welson F. Langwall mining at white Pine. Mining Gangr.F., 1968.- № 7.- C. 54.

40. Фролов Б.А. Геомеханическое обоснование технологических решений при разработке руд подземным способом. Текст./ Б.А. Фролов, В.И. Клишин.//Сб. научных трудов.- Новосибирск.-1984. С. 88 - 93.

41. Корнецки Дж.А. Самоходная механизированная крепь для камерно-столбовой системы разработки в ЮАР. Текст./ Дж.А. Корнецки Глюкауф.1987.- №20. - С. 10 -12.

42. Ван Гардерен Д. Объединенная угольная шахта «Бошесспрейт». Текст./ Ван Гар-дерен Д.-Глюкауф.1982.- №4.- С. 23 25.

43. Кроус Ф. Камерно-столбовая система разработки на каменноугольной шахте Текст./ Ф. Кроус.// «Сигма», ЮАР. Глюкауф.1985.- № 14.- С. 22 - 26.

44. Хохолов Ю. А. Физико-техническое обоснование теплового режима горных выработок криолитозоны Текст./ Ю.А. Хохолов Автореферат диссерт. на соиск. учен, степ. докт. техн. наук. М.:- 2006.

45. Замесов Н.Ф. Технические решения по ускоренному вскрытию и подготовке к эксплуатации подкарьерных запасов трубки «Мир». Текст./ Н.Ф. Замесов, В.А. Зве-ков, И.И. Айнбиндер, М.А. Иофис, А.П. Филатов, Н.П. Крамсков. // Горный журнал -2000.-№10.

46. Савич И.Н. Комбинированная разработка кимберлитовых месторождений. Текст./ И.Н. Савич.//Журнал горная промышленность 2004. - №1.- С. 42-43.

47. Ганченко M.B. Состояние и направления развития подземной добычи алмазов в западной Якутии. Текст. /М.В. Ганченко, А.И. Филатов, М.В. Киселев. // Горный журнал -2005.- №7.- С. 87 91.

48. Крамаджян A.A. О производительности выпуска сыпучих материалов из емкостей. Текст./ A.A. Крамаджян, Т.Н. Хан. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1998. - № 2.

49. Пат. 2098626 Российская Федерация. Способ разработки месторождений с обрушением и выпуском под покрывающими породами. / В.Н. Власов, С.Б. Стажевский, И.Н. Власов. // Опубл. БИ.-1997.- № 34.

50. Стажевский С.Б. О первой форме течения сыпучих материалов в бункерах. I Текст./ С.Б. Стажевский. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 1983. - № 3. С. 14-21.

51. Пучков JI.A. К анализу основных проектных решений перехода на подземный способ разработки кимберлитовых месторождений. Текст./ JI.A. Пучков, Г.Г. Ломоносов, В.Ф. Абрамов, и др. // Горный журнал. 1998. - № 11 -12.

52. Пучков Л.А. Проблемы перехода на подземную разработку алмазоносных месторождений Якутии. Текст./ Л.А. Пучков, Е.В. Кузьмин, В.Т. Калитин, Д.М. Казикаев, В.М. Зуев. // Изд. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 1999. -№5.

53. Клишин В.И. Отработка законтурных запасов Северо-Восточного борта карьера рудника «Айхал». Текст./ В.И Клишин, В.Ю. Изаксон, Н.П. Крамсков, Ю.И. Николаев. // Изд. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2001. - № 4. -С. 109-112.

54. Фрейдин A.M. Повышение эффективности подземной разработки рудных месторождений Сибири и Дальнего Востока Текст./ A.M. Фрейдин, В.А. Шалауров, A.A. Еременко и др. ВО Наука-Новосибирск. 1992. - С.175.

55. Куликов В.В. Совместная и повторная рудных месторождений Текст./ В.В. Куликов. М.: Недра. - 1972. - С. 327.

56. Куликов В.В. Исследования торцевого выпуска руды в системе подэтажного обрушения при массовой и послойной опережающей - отбойке Текст./ В.В. Куликов, O.A. Яковлев, Б.А. Квасов и др. // Горный журнал -1975.- №10. - С. 14 -18.

57. Кунин И.К. Методические рекомендации по определению геометрических параметров и показателей извлечения системы подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды. Текст./ И.К. Кунин, H.A. Китченко, А.П. Григорьв. // Кривой Рог.-1974.- С. 12.

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

59. Яковлев О.Я. Методика расчета параметров фигуры выпуска и потерь руды в системе подэтажного обрушения с торцовым выпускам. Текст./ О.Я. Яковлев,

60. A.B. Поздняков, И.З. Галеев и др. // Деп. в ЦНТИ Цветмет 3.08.81, № 818.М.: 1981.-С. 4.

61. Фрейдин A.M. Об эффективности разработки мощных рудных залежей системой подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды. Текст./ A.M. Фрейдин,

62. B.Б. Перфильев, Б.Д. Зырянов и др. // Горный журнал 1982. - №2 - С. 28 - 29.

63. Покровский Г.И. Действие удара и взрыва в деформируемых средах. Текст./ Г.И. Покровский, И.С.Федоров. //М.: Промстройиздат.-1967. С. 270.

64. Ханукаев А.Н. Энергия волн напряжений при разрушении пород взрывом. Текст./ А.Н. Ханукаев. М.: Госгортехиздат, 1962. - С. 200.

65. Курленя М.В. Технологические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири. Текст./ М.В. Курленя, A.A. Еременко, JI.M. Цинкер, Б.В. Шрепп. Новосибирск, Институт горного дела СО РАН 2002. - С. 239.

66. Викторов С.Д. Технология крупномасштабной взрывной отбойки на удароопас-ных рудных месторождениях Сибири. Текст./ С.Д. Викторов, A.A. Еременко,

67. B.М. Закалинский, И.В. Машуков. Новосибирск: ИПКОН РАН, ИГД СО РАН, 2005.1. C. 211.

68. Ханукаев А.Н. Физические процессы при отбойке горных пород взрывом. Текст./ А.Н. Ханукаев. М.: Недра, 1974. - С. 211.

69. Демидюк Г.П. О механизме действия взрыва и свойствах ВВ. Текст./ Т.Е. Деми-дюк // Взрывное дело. М.: Госгортехиздат, 1960. - № 45/2. - С. 20 - 35.

70. Баум Ф.А. Процессы разрушения горных пород взрывом. Текст./ Ф.А. Баум // Взрывное дело. М.: Госгортехиздат, 1969. - № 52/9.

71. Мельников Н.В. Развитии горной науки в области открытой разработки месторождений СССР. Текст./ Н.В. Мельников. М.: Госгортехиздат, 1961.

72. Адушкин В.В. Модельные исследования разрушения горных пород взрывом. Текст./ В.В. Адушкин. // Физические проблемы взрывного разрушения массивов горных пород. Сб. трудов международной научной конференции М.: 1999. - С.18-29.

73. Комир В.М. Управление действием взрыва при дроблении горных пород. Текст./ В.М. Комир, В.Г. Афонин. // Взрывное дело. М.: Недра, 1976. - № 77/34. - С. 182 -188.

74. Ефремова Э.И. Разрушение горных пород энергией взрыва. Текст. / Э.И. Ефремова. -Киев: Наукова думка, 1987. С. 264.

75. Кутузов Б.Н. Взрывное и механическое разрушение горных пород. Текст./ Б.Н.Кутузов. -М.: недра, 1973.-С. 311.

76. Рубцов В.К. Особенности разрушения трещиноватых массивов действием взрыва. Текст. / В.К. Рубцов. // Взрывное дело. М.: Госгортехиздат, 1962. - № 50/7. - С. 114 -121.

77. Мосинец В.Н. Деформация горных пород взрывом. Текст. / В.Н. Мосинец. -Фрунзе: изд-во «Илим», 1971. С. 188.

78. Машуков В.И. Действие взрыва на окружающую среду и способы управления им. Текст. / В.И. Машуков. М.: Недра, 1976. - С. 248.

79. Петров Н.Г. Короткозамедленное взрывание в шахтах. Текст. / Н.Г. Петров, Н.Л. Росинский. М.: Недра, 1985. - С. 271.

80. Кутузов Б.Н. Справочник взрывника. Текст. / Б.Н. Кутузов, В.М.Скоробогатов, И.Е. Ерофеев, и др. М.: Недра, 1988. - С. 511.

81. Ракишев Б.Р. Прогнозирование технологических параметров взорванных пород на карьерах. Текст. / Б.Р. Ракишев. Алма-Ата: Наука, 1983.

82. Методы и средства разрушения горных пород //Сборник научных трудов Института геотехнической механики АН УССР Киев, Наукова думка, 1980. - С. 97 - 102.

83. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. Текст. / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев. // 13-е изд-во исправленное М.: Наука, 1986.-С. 544.

84. Кук М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах. Текст. / М.А. Кук. -М.: Недра, 1978.

85. Комир В.М. Повышение эффективности действия взрыва в твердой среде. Текст. / В.М. Комир, В.М. Кузнецов, В.В. Воробьев, В.Н. Чебенко. М.: Недра, 1988.

86. Симанов В.Г. О зависимости давления продуктов детонации в скважине от естественной трещиноватости массива. Текст. / В.Г. Симанов, В.А. Безматерных. // Горный журнал. 1973. - № 3,- С. 57-61.

87. Кутузов Б.Н. Определение размера зоны регулируемого дробления при взрыве заряда в трещиноватом массиве. Текст. / Б.Н. Кутузов, В.Н. Тюпин. // Горный журнал. -1979.-№8.-С. 20- 38.

88. Петряшин Л.Ф. Определение оптимального расстояния между парносближенными скважинами для условий гранитных карьеров. Текст. / Л.Ф. Петряшин, В.Д. Петренко, B.C. Кравцов, и др. // В кн.: Взрывноеб дело. М.: Недра, 1971. - № 70/27. - С. 261 -268.

89. Петряшин Л.Ф. Определение рационального диаметра парносближенных сква-жинных зарядов. Текст. / Л.Ф. Петряшин, В.Д. Петренко, B.C. Кравцов, Н.Ф. Бородин. // В кн.: Взрывноеб дело. -М.: Недра, 1971. № 70/27. - С. 268 - 271.

90. Кравцов B.C. Особенности разрушающего действия взрыва парносближенных зарядов. Текст. / B.C. Кравцов, В.В. Шеленок, Н.П.Рева и др. // Механика и разрушение горных пород, 1975. № 3. - С. 80 - 85.

91. Применение параллельно сближенных скважин на открытых и подземных разработках. Текст. / Сборник научных трудов. М.: ИГД 1967. - С.17 - 56. (Инф. вып. № 13-186.).

92. Ефремов Э.И. Механика взрывного разрушения пород различной структуры. Текст. / Э.И. Ефремов, В.Д. Петренко, Н.П. Рева, И.Л. Кратковский. // Киев: Наукова думка, 1984.-С. 192.

93. Клишин В.И. Оценка расстояния между ортами при подэтажном обрушении руды. Текст. / В.И. Клишин, A.A. Ордин, Ю.И. Николаев. // Изд. МГГУ. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2002. - № 7. - С. 196 - 198.

94. Барышников В.Д. Актуальные проблемы разработки кимберлитовых месторождений. Текст. / В.Д. Барышников, J1.H. Гахова, Н.П. Крамсков. // Современное состояние и перспективы решения М.: Издательский дом «Руда и металлы» 2002. - С. 185189.

95. Каплунов Д.Р. Комбинированная геотехнология. Текст./ Д.Р. Каплунов,

96. B.Н. Калмыков, М.В. Рыльникова.- М.: Издательский дом «Руда и металлы», 2003.1. C. 560.

97. Гринев В.Г. Решение проблем разработки рудных месторождений Севера Текст./ В.Г. Гринев. Новосибирск: ВО Наука, Сибирская издательская фирма РАН, 1992.

98. Курленя М.В. Технология щитовой разработки угольных месторождений. Текст./ М.В. Курленя, Л.В. Зворыгин, A.B. Лебедев. Новосибирск: Наука, Сибирское отд., 1988.

99. Пат. №2132461 Российская Федерация. Способ отработки кимберлитовой трубки в нисходящем порядке механизированным комплексом и конструкция гибкого разделяющего перекрытия / В.И.Клишин, Н.П. Крамсков, М.Д. Новопашин, В.Ю. Изаксон,

100. B.Н. Власов, И.Н. Власов. //Опуб. в БИ 1999.- №18.

101. Клишин В.И. Отработка кимберлитовых месторождений с использованием сухой закладочной смеси. Текст./ В.И. Клишин, Ю.И. Николаев, Г.А. Ефентьев // Горный информационный аналитический бюллетень.- М.: МГГУ.- 2004. №12 - С. 195 -198.

102. Горбунов В.Ф. Импульсный гидропривод горных машин. Текст./ В.Ф. Горбунов, А.Г. Лазуткин, Л.С. Ушаков-Новосибирск. Наука, 1986.

103. Крылов В.Ф. Разработка мощных пологих пластов Текст. / В.Ф. Крылов,

104. C.И. Запреев, В.А. Бердюгин, П.А. Скрылев, Н.Е. Макаров. М.: Недра, 1973.- С. 128.

105. Дмитриев С.И. Основы технологии разработки угля с применением гибких перекрытий Текст. / С.И. Дмитриев, С.И. Запреев, Л.С. Сенько, В.Ф. Крылов, Л.П. То-машевский. М.: Недра, 1967. - С. 229.

106. Рекомендации по совершенствованию технологии выемки угля с обрушением. Прокопьевск, 1971. С. 389.

107. Линденау Н.И. Разработка мощных угольных пластов Текст. / Н.И. Линденау, Р.В. Буткевич, К.П. Кривобок. -М.: Недра, 1966. С. 286.

108. Совершенствование техники и технологии добычи углы в Кузнецком бассейне -Кемеровское книжное издательство 1973. - С. 266.

109. Кораблин Н.П. Промышленные испытания комплекса КТУ-ЗМ. Текст. / Н.П. Кораблин, Б.К.Лебедев, М.И. Середенко и др.// Исследования по вопросам горного дела в Кузбассе. М.: Недра, 1966. - С. 95-102.

110. Бублик Ф.Е. Исследование устойчивости угольной потолочины и совершенствование способа ее погашения при системе разработки с комплексом КТУ. Текст. / Ф.П. Бублик, Ю.В. Громов, Ю.Н. Бычков и др. // Тр. ВНИМИ. Л., 1973.-№ 88. - С. 8 -13.

111. Исследование параметров системы разработки с гибким металлическим перекрытием в комплексе с КТУ-ЗМ Текст. / Отчет КузНИУИ. Арх. № 2759. Прокопьевск, 1967.-С. 138.

112. Дзыгало А.И. Опыт применения комплексов КТУ для отработки мощных пластов с углами падения до 35°. Текст. / А.И. Дзыгало, А.Н. Сергиенко, М.И. Середенко. // Технология разработки пологих и наклонных пластов Кузбасса. Прокопьквск, 1973.ш -С. 130- 135.

113. Дмитриев С.И. Основы технологии разработки угля с применением гибких перекрытий. Текст. / С.И. Дмитриев, С.И. Запреев и др.-М.: Недра, 1975. С. 227.

114. Рощупкин И.Г. Разработка месторождений полезных ископаемых.Текст. / И.Г. Рощупкин, Г.П. Ананьин, Н.К. Арсланов. М.: Госгортехиздат. С. 590.

115. Комплекс КНКМ. Сибгормаш. Вестник науки № 3/89.-Новосибирск, 1989.

116. Крылов В.Ф. Разработка мощных пологих пластов. Текст. / В.Ф. Крылов. М.: Недра, 1973.

117. Механизация и автоматизация производственных процессов при разработке крутых пластов. Текст. / КузНИУИ.//Сборник Прокопьевск, 1975.-№27.

118. Машины и оборудование для угольных шахт. Текст. / Справочник. М.: Недра, 1987.

119. Рис.1. Схема к расчету потерь (а) и разубоживания (б) при торцовом выпуске руды.

120. Алгоритм расчета оптимальных параметров системы подэтажного обрушения с торцовымвыпуском руды ПДМ Таблица 1

121. Показатель Расчетная формула1 21. Общая часть алгоритма

122. Площадь слоя, м2 5Сп=1(К -Ьь)+кь(1-Ьь)

123. Коэффициент разрыхления руды, ед. Кр=(1+КХл ЯсЛОсл

124. Показатель сыпучести руды, м Р = Рс,а№Р~ 1)

125. Основная часть алгоритма (а=с)

126. Предельное весовое разубоживание, % Я'-(а- атЫ) /(а -Ъ).Ч00

127. Плотность рудной массы, т/м3 Грм-0,01 + о-д')— 1 ГР Гп\

128. Базовое разубоживание, % Яб=300-2К„р-300\1(1 0,01 Дяр }

129. Базовое примешивание пород, % Вбаз=жЯа/12ф-0,0Щр}

130. Высота гребней руды, м Кр=(1- Ьь)2/8рс

131. Активная высота слоя руды, м Ккт =(2Нп- кь) + Нь/ЗКр + кгр

132. Критическая высота слоя руды, м КР =0~ Ьь)2/4рс

133. Прогнозное примешивание пород, % | ^акт "> ^кр> 7"б ~ В баз ^крГ// ^акт ?р Кр || ^акт — ^кр> б ~ В баз ^акт ^п / ^крУр Кр

134. Базовые потери руды, % Пбаз~ 1-^+^(1-0,01^) -100

135. Прогнозные потери руды, % \Кш >Кр> V- ПбаА/ФашКр) "крКр Кр

136. Вес рудной массы в эллипсоиде выпуска, т Бэ =2/3(1-Ьь/(2кп -Нь) гр

137. Верхнее разубоживание налегающими породами^ Вверх = Бэ*0,01гб

138. Объем пород от верхнего разубоживания, м БверХ Кр/Гп

139. Высота эллипсоида выпуска из уравнения, м УМН^2Н- ЗЙМ 3 я

140. Ширина эллипсоида выпуска, м 2Ъ2 = <2РсН

141. Малая полуось эллипсоида выпуска, м Ъ2 = л/2 рсН/2

142. Отклонение большой оси эллипсоида выпуска от массива на половине высоты его, м х= (н О и з) ^4°

143. Ширина массива в эллипсоиде выпуска, м у-Ь2-х

144. Расстояние от торцового контакта руды с породой до образующей эллипсоида выпуска, м Ь„ = 2Ь2-у-(сл(1 +КП)

145. Расстояние от большой оси эллипсоида выпуска до торцового контакта руды с породами, м г1 = Ь2- Ь„

146. Величина уменьшения ширины слоя в массиве на уровне малой оси эллипсоида, м н ( АЛ1;-бй-з,о 2ЛК+Ъ)\ 2{К-НЬ)

147. Расстояние от большой оси эллипсоида выпуска 22= \ 2 1 \1 + Кя/2) Удо бокового контакта руды с породами, м

148. Объем пород в торцовом сегменте эллипсоида выпуска, м п, лЬ0Н 2 162<2,, ут=0 Г 2 Ъ2 г\ 1 3 ъъ\ \

149. Объем пород в боковом сегменте эллипсоида выпуска, м и. тА0Н ¥>2>22> \ Ъ2<г2, Уб=0 2 Ь2 3 3 ъ\ 2

150. Общий объем разубоживающих пород, вовлекаемых в добычу, м УР = К+чгт+ув

151. Балансовые запасы руды в отбиваемом слое, т Ьз н Г

152. Породы, вовлекаемые в добычу при выпуске руды, т В=¥рГп/Кр

153. Коэффициент примешивания пород к балансовым запасам г = 100В/Б

154. Толщина слоя руды, теряемая при выпуске из-за превышения мощности отбиваемого слоя над шириной эллипсоида выпуска, м При Ут 12- Цеп (1+ К„)-Х- Ь2.

155. Потери отбитой руды из-за превышения мощности отбиваемого слоя над шириной эллипсоида, % II г3> 0,п^(8слг3гр)/Б.Ч00 II < 0, щ =0

156. Общие потери руды при выпуске отбитого слоя, % || гз> 0, п = пр+ п, | г3 < 0, п = пр

157. Разубоживание товарной руды в слое, % Р' =г/(100-п + г).*100

158. Эь минимальный объем заполнения рудной массой буродоставоч

159. Алгоритм составлен для следующих условий: 1) отбойка осуществляется без изменения природного качества руды (а = с); 2) при отбойке изменяется качество руды за счет прихвата пород и потерь руды на контактах с вмещающими породами (аф с).

160. При втором условии рассмотрены три различных варианта отбойки слоя, отличающихся видом контакта с вмещающими породами: боковой, торцовый, совместный — боковой и торцовый.

161. РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ГОРНОГО ДЕЛА1. УТВЕРЖДАЮ:, Директор ИГД СО РАН, . академик РАН ''' М.В. Курленя << » декабря 2001 г.^ //

162. ИССЛЕДОВАТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ОЧИСТНЫХ РАБОТ С ОБРУШЕНИЕМ РУДЫ ДЛЯ УСЛОВИЙ СЕВЕРО-ВОСТОЧНОГО ФЛАНГА ТРУБКИ "АЙХАЛ" И ВЫДАТЬ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОПТИМИЗАЦИИ1. ПРОЦЕССА ВЫПУСКА РУДЫ.заключительный отчет по договору № 148-22)

163. Научный уководитель, зам. директора ИГД СО РАН, д.т.н./).}/>£ В.И. Клишин1. С.1. НОВОСИБИРСК-2001