Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), 2013, № 4 (спецвып.)
Геотехнологии при разработке рудных месторождений
Покупка
Тематика:
Горная промышленность. Металлургия
Издательство:
Горная книга
Год издания: 2013
Кол-во страниц: 29
Дополнительно
Вид издания:
Журнал
Артикул: 701670.0001.99
Доступ онлайн
В корзину
Дано обоснование основных параметров систем с обрушением и
режима выпуска рудной массы под обрушенными вмещающими породами, обеспечивающих рациональные показатели извлечения полезных ископаемых в процессе разработки рудных месторождений, а также скважинная гидродобыча песков, используемых в качестве заполнителя при
формирования закладочных массивов.
Тематика:
ББК:
УДК:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
ГЕОТЕХНОЛОГИИ ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И.Н. Савич В.А. Романов Д.И. Сухов В.Л. Ищенко А.А. Павлов В.И. Мустафин О.И. Савич
УДК С 13 622.646 С 13 Книга соответствует «Гигиеническим требованиям к изданиям книжным для взрослых» СанПиН 1.2.1253-03, утвержденным Главным государственным санитарным врачом России 30 марта 2003 г. (ОСТ 29.124—94). Санитарно-эпидемиологическое заключение Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека № 77.99.60.953.Д.014367.12.12 Савич И.Н., Романов В.А., Сухов Д.И., Ищенко В.Л., Павлов А.А., Мустафин В.И., Савич О.И. Геотехнологии при разработке рудных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). Отдельные статьи (специальный выпуск).— 2013. — № 04. — 28с.— М.: издательство «Горная книга» ISSN 0236-1493 Дано обоснование основных параметров систем с обрушением и режима выпуска рудной массы под обрушенными вмещающими породами, обеспечивающих рациональные показатели извлечения полезных ископаемых в процессе разработки рудных месторождений, а также скважинная гидродобыча песков, используемых в качестве заполнителя при формирования закладочных массивов. УДК 622.646 © И.Н. Савич, В.А. Романов, Д.И. Сухов, В.Л. Ищенко, А.А. Павлов, В.И. Мустафин, О.И. Савич, 2013 © Издательство «Горная книга», 2013 ISSN 0236-1493 © Дизайн книги. Издательство «Горная книга», 2013
УДК 622.646 © И.Н. Савич, В.А. Романов, Д.И. Сухов, 2013 ОСОБЕННОСТИ ПОДЭТАЖНОГО ТОРЦЕВОГО ВЫПУСКА ИЗ ВЫРАБОТОК РАСПОЛОЖЕННЫХ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ Компьютерное моделирование торцевого выпуска рудной массы показало, что уровень потерь и разубоживания полезного компонента напрямую зависит от объема зон взаимовлияния смежных буродоставочных выработок. При их смещении в горизонтальных и вертикальных плоскостях увеличивается объем выпущенной руды из нижележащей выработки за счет распространения ее фигуры выпуска в зону влияния выработки расположенной выше, и одновременно с этим увеличивается скорость прихода обрушенных вмещающих пород в вышележащую выработку. Ключевые слова: системы с обрушением руды и вмещающих пород, компьютерное моделирование, потери руд, разубоживание руды, торцевой выпуск, фигура выпуска. В процессе проведения исследований по выпуску руды под обрушенными породами на физической и компьютерной моделях было установлено, что полученные показатели практически идентичны (отклонение не превышало 5 %) и соответствуют результатам, полученным на рудниках при выпуске медноникелевых и хромитовых руд различного фракционного состава. Поэтому в дальнейшем проводили исследования на компьютерной модели, позволяющей фиксировать практически все нюансы выпуска. В качестве экспериментальной модели была взята система подэтажного обрушения с торцевым выпуском при разработке наклонных залежей (20÷600), вертикальная мощность которых изменялась в диапазоне 20÷40 м. Буродоставочные выработки в этом случае целесообразно располагать в лежачем боку на контакте с рудным телом. Межосевое расстояние между ними составляло 10÷16 м, что приводило к изменению объёма зон взаимного влияния и выпускаемой руды. Анализ результатов исследований приведенных в табл.1 показывает, что при заданной величине разубоживания объём руды, выпущенной из нижележащей выработки, больше на величину,
Таблица 1 Объём выпуска руды Расстояние (м.) Угол Выработка 10 11 12 13 14 15 16 20 1 647 657 668 670 668 673 672 2 635 649 662 666 674 670 673 1 + 2 1282 1306 1330 1336 1342 1343 1345 40 1 823 838 854 858 864 858 862 2 785 816 833 849 854 864 864 1 + 2 1608 1654 1687 1707 1718 1722 1726 60 1 1385 1436 1480 1506 1505 1536 1526 2 1268 1310 1374 1410 1440 1468 1520 1 + 2 2653 2746 2854 2916 2945 3004 3046 Рис. 1. Взаимовлияние фигур выпуска из выработок, находящихся на разных уровнях пропорциональную объёму зон пересечения фигур выпуска. Это обусловлено тем, что фигура выпуска, формируемая нижней выработкой, распространяется в зону влияния выпускающей выработки расположенной выше, что приводит к изменению формы фигуры выпуска (деформированный эллипсоид) рис. 1. Для варианта с углом падения 60 градусов была произведена серия экспериментов с целью более полного изучения влияния положения выработок на показатели извлечения. В ходе экспериментов вычислялись качественные характеристики извлечённой руды в блоке с неравномерным распределением полезного компонента и усредненные показатели (табл. 2, рис.2). Анализ показвывает, что критический уровень разубоживания наступает раньше в выработке расположенной выше.
Таблица 2 Показатели извлечения из двух взаимовлияющих выработок Нижележащая выработка Вышележащая выработка Доза m = 2м 0.4 % m = 4м 1.2 % m = 16м 0.6 % m = 4м 0.4 % Порода m = 2м 0.4 % m = 4м 1.2 % m = 16м 0.6 % m = 4м 0.4 % Порода 20 19,02 71,88 9,09 0,00 0,00 18,38 71,27 10,35 0,00 0,00 40 13,52 57,08 29,40 0,00 0,00 13,29 56,21 30,50 0,00 0,00 60 10,86 45,79 43,35 0,00 0,00 10,42 44,62 44,96 0,00 0,00 80 9,14 38,08 52,78 0,00 0,00 8,73 36,87 54,40 0,00 0,00 100 7,94 32,73 59,32 0,00 0,00 7,60 31,54 60,86 0,00 0,00 120 7,04 28,68 64,28 0,00 0,00 6,73 27,78 65,44 0,03 0,02 140 6,36 25,68 67,97 0,00 0,00 6,04 24,79 69,00 0,06 0,11 160 5,71 23,27 70,92 0,09 0,00 5,54 22,10 71,15 0,77 0,44 180 5,28 21,30 73,01 0,32 0,08 5,09 20,12 71,21 2,22 1,36 200 4,91 19,50 73,88 1,35 0,36 4,61 17,98 71,26 3,11 3,04 220 4,53 18,04 73,31 2,87 1,25 4,32 16,91 67,67 4,61 6,49 240 4,19 16,61 71,80 4,64 2,75 4,22 16,32 64,57 6,15 8,74 260 3,92 15,30 69,18 6,48 5,11 4,02 14,39 63,79 6,29 11,51 280 3,65 14,12 66,10 8,01 8,14 3,78 13,89 58,62 7,38 16,33 300 3,38 13,00 62,60 9,31 11,71 3,56 13,26 53,07 9,41 20,70 320 3,15 12,12 59,22 10,13 15,38 3,35 11,39 52,78 10,65 21,83 340 2,99 11,28 55,95 10,69 19,09 3,07 11,37 52,52 10,03 23,01 360 2,83 10,51 52,95 11,02 22,70 3,07 11,37 52,52 10,03 23,01 363 2,81 10,42 52,55 11,02 23,21 3,07 11,37 52,52 10,03 23,01 5
Рис. 2. Изменение уровня разубоживания в дозе при расположении выработок на разных уровнях Это обусловлено деформированием фигуры выпуска, сформированой нижележащей выпускной выработкой в сторону вышележащей и соответствующей разницей в объемах извлеченной рудной массы. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Савич И.Н., Павлов А.А., Гагиев Т.А. Показатели извлечения при подэтажном обрушении с торцевым выпуском рудной массы. // М.: ГИАБ, №12, 2010.
УДК 622.646 © В.Л. Ищенко, А.А. Павлов, В.И. Мустафин, 2013 РАЦИОНАЛЬНЫЙ РЕЖИМ ВЫПУСКА РУДЫ Режим выпуска руды, существенно влияет на показатели извлечения при добыче полезного ископаемого подземным способом. Для сокращения количественных и качественных потерь руды был предложен ограниченно неравномерный режим выпуска для систем с обрушением руды и вмещающих пород и торцевым выпуском. Данный вариант обеспечивает управление качеством добычи в широком диапазоне. Оценка допустимой неравномерности осуществляется при помощи параметра величины разности между объемами руды, выпускаемыми из смежных буровыпускных выработок. Ключевые слова: системы с обрушением руды и вмещающих пород, режим и доза выпуска, физическое моделирование, потери руд, разубоживание руды. Как известно, выпуск руды в системах с массовым обрушением характеризуется режимом и дозой. Под режимом выпуска понимается очередность обхода выпускных выработок и количество выпускаемой из них руды. Под дозой выпуска понимается количество рудной массы, которое выпускается из одной выработки непрерывно или с перерывами до того как перейти к следующей. При этом следующая доза из данной выработки выпускается после выпуска руды из смежных с ней буровыпускных выработок. Наиболее эффективным, характеризующимся высокими показателями извлечения полезного ископаемого, является равномерно-последовательный режим выпуска. Равномерно-последовательный режим и доза выпуска исследовались в разное время и для различных горнотехнических условий многими учеными. Эффективность равномерно-последовательного режима не вызывает сомнений, но рекомендуемая при этом доза выпуска по минимуму составляет 20÷30 тонн, а ее максимум не ограничивается. Большинство исследователей рекомендуют небольшую дозу выпуска с целью равномерного опускания контакта отбитой руды с обрушенными налегающими породами. Это условие соблюдается и при ограниченной неравномерности выпуска руды. Главное заключается в том, чтобы контакт между рудой и породой опускался без значительных прогибов. В связи с этим в процессе исследований необходимо установить допустимую разность между объемами руды, выпускаемой из
смежных выработок, при которой обеспечивается минимальное изменение конфигурации контакта между рудой и обрушенными породами. При этом сохраняется основной признак равномернопоследовательного режима выпуска – близкое к горизонтальному положение контакта между рудой и обрушенной породой, что считается главным условием, определяющим высокие показатели извлечения полезного ископаемого по сравнению с другими режимами выпуска. Этот фактор существенно влияет и на эффективность усреднения при смешивании элементарных потоков полезного ископаемого на руднике. Для определения максимального допустимого значения разницы в объемах выпуска (ΔQ) была проведена серия экспериментов. Моделировался выпуск руды для типичных условий рудных месторождений. Руда в модели имела два боковых и один верхний контакты с обрушенными пустыми породами. Недостающий вес налегающих пород дополнялся свинцовыми плитами. Очередность выпуска руды из выработок была произвольной. Выполнялось только главное условие исследуемого режима – разность между запасами руды над смежными выработками не должна превышать заданной для каждого опыта величины (ΔQ). Выпуск руды из воронок прекращался при достижении разубоживания в дозе 60 %. Коэффициент разрыхления руды в модели для всех опытов находился в пределах 1,51÷1,53. Разность между объемами руды в процессе ее выпуска из смежных воронок (ΔQ) принималась равной 0,05; 0,1; 0,2; 0,4; кг, что в пересчете на натурные условия соответствует 60; 120; 240 и 480 тоннам рудной массы. Данные исследований влияния разности между объемами руды, выпускаемыми из смежных выработок, на показатели извлечения представлены в табл.1. Показатели выпуска пересчитаны на пары выработок, что обусловливается схемой подготовки горизонта и технологией торцевого выпуска рекомендуемой для условий кимберлитовых трубок. Показатели выпуска определялись по группам. В первую выделены показатели потерь и разубоживания при выпуске из выработок, в отсутствии бокового контакта с обрушенными вмещающими породами, во вторую – граничащие с пустыми породами.
Таблица 1 Влияние разности между объемами выпуска из смежных выработок на показатели извлечения № модели ∆Q, кг Запасы руды, кг Выпущено рудной массы, кг Выпущено руды, кг Выпущено породы, кг Выпущено чистой руды, кг Потери, % Разубоживание, % 1 0,05 20 22,29 18,81 3,48 10,62 5,95 15,61 2 0,1 20 21,94 18,53 3,41 10,03 7,35 15,54 3 0,2 20 21,36 18,08 3,28 9,48 9,96 15,36 4 0,3 20 20,81 17,75 3,16 9,12 11,25 15,19 5 0,4 20 20,01 17,23 2,87 8,17 13,85 14,34 0 5 10 15 20 60 120 240 360 480 Разность между весом дозы выпуска, т Показатели извлечения, % Потери Разубоживание Рис. 1. Изменение показателей извлечения в зависимости от величины разности между объемами руды в процессе ее выпуска из смежных воронок На рис. 1 представлены графики зависимостей изменения уровня потерь и разубоживания от величины разности между объемами руды, выпускаемыми из смежных выработок. Анализ результатов экспериментов (рис. 2) показывает, что в диапазоне изменения принятой разности веса дозы, характеризующей неравномерность выпуска от 60 до 360 т, потери руды относительно плавно увеличиваются от 5,96 до 11,25 %. При увеличении разности в диапазоне 360—480 т отмечено более резкое возрастание потерь – до 13,85 %. Разубоживание плавно уменьшается от 15,61 до 14,34 %.
Доход, $/т 43 43,5 44 44,5 45 45,5 46 46,5 47 60 120 240 360 480 Неравномерность выпуска, тыс. т Доход от погашения 1 т балансовых запасов Рис. 2. Изменение дохода в зависимости от разности в дозе выпуска из смежных выработок Соотношение потерь и разубоживания, характеризующее ограниченно неравномерный выпуск в рациональном режиме, определяем по экономическим последствиям от потерь полезного ископаемого. Анализ результатов исследований, характеризующих изменение экономических последствий потерь при различных величинах разности между объемами руды, выпускаемыми из смежных выработок, в подэтажном торцевом обрушении показывает, что рациональное соотношение потерь и разубоживания 6÷7,5 и 15,5÷15,6 % соответствует величине параметра неравномерности, не превышающей 0,1÷0,12 кг. В пересчете на натурные условия это составляет около 120÷140 т рудной массы. Визуальные наблюдения через прозрачную стенку модели за формированием фигур разрыхления, воронок внедрения и характером истечения сыпучего материала из воронок показали, что эти процессы аналогичны полученным при равномернопоследовательном выпуске многими исследователями. На их основе можно прогнозировать показатели извлечения и качество выпускаемой руды, с учетом общепринятых закономерностях выпуска сыпучих сред из отверстий. Равномерно-последовательный выпуск накладывает существенные ограничения на управление качеством руды в блоке и его
Доступ онлайн
В корзину