ВАРИАНТ СИСТЕМЫ С ОБРУШЕНИЕМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ РУД

СЕМИНАР 8
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -
2000"і
МОСКВА, МГГУ, 31 і января - 4 февраля 2000 года
I
^ И.Н. Савич, Д.К. Зенько, 2000
УДК 622.371:622.272
И.Н. Савич, Д.К. Зенько
ВАРИАНТ СИСТЕМЫ С ОБРУШЕНИЕМ
П
одход к решению проблем перехода на подземную разработку
кимберлитовых месторождений
Якутии заключается в том, чтобы обосновать наиболее эффективные технологии с использованием всех благоприятных факторов в сложившихся горнотехнических условиях, обеспечивающих в кратчайшие сроки возобновление добычи руды после завершения открытых горных работ.
На рудниках возможно использование систем разработки II и Ш классов (классификация проф. Именитова В.Р. - системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород; системы разработки с искусственным поддержанием
очистного пространства).
Известно, что применение систем с искусственным поддержанием очистного пространства (Ш класс) вызывает повышение себестоимости добычи руды.
Системы II класса производительны при низкой себестоимости, но для них характерен высокий уровень потерь и разубоживания руды.
Поскольку разрабатываемые руды ценны, одной из задач, требующих решения, является снижение уровня потерь полезного компонента.
Наиболее перспективным на наш взгляд, в плане решения поставленной задачи, является применение при очистной выемке,
вариантов систем с торцевым
выпуском руды под зашитой
надштрекового целика.
На рис. 1 представлен вариант разработки предполагающий выпуск руды под защитой надштрекового
целика с формированием его на буродоставочном горизонте взрыванием скважин в пучках конических вееров.
В
буродоставочной выработке
производят разметку точек забуривания пучка
конусообразных вееров скважин и разбуривание отбиваемого слоя указанными скважинами.
зависимости от ширины отбиваемого слоя количество вееров в пучке может
меняться.
Длину скважин в каждом веере, который концами скважин выходит на плоскость (границу отбиваемого слоя), задают таким образом, чтобы после их взрыва образуемая
поверхность (забой) имела вогнутую форму с углом наклона забоя к кровле буродоставочной выработки 70— 110°.
Выполнение забоя вогнутой формы позволяет снизить потери за счет соответствия формы забоя фигуре выпуска.
Угол наклона забоя выбирают по условиям обеспечения полноты извлечения при выпуске руды с минимальным разубоживанием. Он зависит от соотношения между сред ними кусками раздробленной руды и об рушенных вмещающих пород. Если руда крупнее, то наклон в сторону обрушения не даст мелким породам просачиваться в от битую руду. Если же руда мельче пород, то забой наклоняют, наоборот, в сторону массива, чтобы увеличить объем выпуска. При равной крупности руды и пород забой располагают вертикально.
Взрывание пучка конических
вееров скважин производят с
замедлением, начиная от обнажения. Это позволяет повысить
эффективность дробления
отбиваемого участка массива за счет более высоких динамических параметров образующейся при взрыве волны напряжений со сходящимся
кумулятивным фронтом, что, в свою очередь, позволяет увеличить
расстояние между скважинами в
пучке конических вееров, т. е.
увеличить объем одновременно взрываемого массива и повысить
производительность труда.
Зарядку скважин, выбор схемы и интервалов замедления осуществляют в зависимости от принятой в конкретных условиях технологии.
После отбойки руды в слое пучком вееров скважин, образуется забой
В
Рис. 1. Вертикальный разрез отрабатываемого блока
1 - буродоставочная выработка; 2 - скважины; 3 - поверхность забоя; 4 -отбитая руда; 5 - вмещающие породы; 6 — наклонный козырек; 7 -контурные конические веера; 8 - неустойчивая часть козырька; 10 - шпуры, погашающие козырек
Рис.2. Забой с козырьком (изометрия)
1 - буродоставочная выработка; 2 - поверхность забоя; 3 - образующая желоба козырька
вогнутой формы и наклонный козырек с желобообразной
поверхностью, формируемой последним (контурным) коническим веером. Поверхность козырька желобообразной формы позволяет повысить устойчивость козырька по
сравнению с плоским козырьком и снизить потери руды при выпуске за счет того, что нижняя часть фигуры выпуска по форме приближается к желобчатой поверхности козырька. Над
указанным козырьком магазинируют отбитую руду. При отбойке слоя руды обрушают неустойчивую (тонкую) часть козырька над буродоставочной выработкой и взрыванием
дополнительными шпурами
(скважинами) боковые целики, на ширину обрыва неустойчивой (тонкой) части козырька. При этом образующей желоб козырька, проходящей через его наиболее заглубленную часть придает наклон к кровле буровой выработки (рис. 2.).
Выпуск отбитой руды производят из-под козырька, который погашают частями равными толщине выпускаемого слоя.
ценивая горнотехнические условия месторождения «Мир», состояние и
О развитие открытых горных работ можно сделать вывод о том, что в настоящее время для
подземной разработки наряду с
технологиями предусматривающими искусственное поддержание
очистного пространства, можно рассматривать и системы с
принудительным обрушением руд и вмещающих пород.
Преимущества систем с закладкой общеизвестны. Особенно это касается вариантов со слоевой выемкой руды в восходящем порядке. Однако в
данных условиях на первый план выходят вопросы приготовления закладочных смесей и распределение их в выработанном пространстве.
Отсутствие местных вяжущих компонентов, также создает проблемы
для применения технологии с закладкой.
Подземная разработка
месторождения в силу сложившихся обстоятельств, может осуществляться только после завершения открытой добычи.
Таким образом, в настоящее время фактически отсутствует необходимость в поддержании (охране) поверхности (объекта), что, в общем, и является основной функцией закладки. Охраняемый объект может возникнуть лишь после принятия решения о затоплении карьера.
В связи с этим, в сложившейся ситуации при сравнительной оценке систем с закладкой и обрушением
руды, следует исходить из экономических соображений,
поскольку применение первых не вызвано обстоятельствами,
достаточными для их однозначного применения в данных условиях.
Снижение уровня потерь и разубоживания руды при разработке кимберлитовых месторождений и обеспечение безопасности горных работ позволит решить вопрос технологии в пользу систем с принудительным обрушением руды и вмещающих пород при торцевом выпуске руды.
Наиболее перспективно, на наш взгляд, применение вариантов систем с выпуском руды под защитой надштрекового целика. Схема этого варианта представлена на рис. 1, 2.
Разработка осуществляется таким образом, чтобы после взрывания отбойных скважин и погашения надштрекового целика над доставочными выработками были образованы зоны с крупным кондиционным грансоставом.
Параметры подземной
технологии при разработке месторождений системами
принудительного обрушения с торцевым выпуском с
использованием надштрекового целика предопределяются сферой
1^ И.Н. Савич, Д.К. Зенько, 2000 . . ::
И.Н. Савич, Д.К. Зенько
ВАРИАНТ ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА И ЕГО ИЗМЕНЕНИЙ НА ПАРАМЕТРЫ ВЫПУСКА РУДЫ
влияния выпускных выработок в обрушенной горной массе, которая в значительной степени зависит от грансостава отбитой руды. С увеличением кусков отбитой руды (в некоторых пределах) сфера влияния выпускного отверстия
(ширина фигуры разрыхления) возрастает, а значит, возрастает и расстояние между выпускными
выработками. В свою очередь, с уменьшением размеров кусков руды сфера влияния выпускного
отверстия сужается, и для
избежания высоких потерь в
гребнях между выпускными отверстиями требуется уменьшение расстояния между ними, что не всегда возможно по условиям устойчивости днища блока.
При выпуске рудной массы с перемешанным грансоставом
параметры фигуры выпуска будут определять фракции, находящиеся в нижней части выпускаемого слоя. При расположении зоны с укрупненным дроблением в области надштрекового целика развитие фигуры разрыхления будет протекать в следующем порядке. В
зоне I происходит расширение (увеличение объема) фигуры разрыхления за счет включения в процесс выпуска
крупнофракционного материала, представляющего эту зону. В зоне II под влиянием зоны I объем фигуры выпуска увеличится.
Таким образом, при выпуске через слои, представленные крупнофракционным материалом, происходит увеличение фигуры разрыхления, что влечет за собой по нашим оценкам, возрастание объема выпуска руды на 20-30 %.
Г
г
Савич Игорь Николаевич — кандидат технических наук, доцент, кафедра «Технология, механизация и организация подземной разработки руд», Московский государственный горный университет.
Зенько Денис Константинович — аспирант, кафедра, «Технология, механизация и ор| анизация подземной разрабожи руд», Московский I осударавенный I орный уни верси 101.