ISSN 1995-2732 (Print), 2412-9003 (Online)
УДК 622.272.06:622.627.2
DOI: 10.18503/1995-2732-2024-22-3-5-12
Аннотация
Актуальность работы. В настоящее время для отработки запасов вкрапленных медно-никелевых руд, представленных пологими залежами преимущественно средней мощности, применяется система этажного принудительного обрушения с торцовым выпуском руды. Данной технологии присущи весьма высокие потери и разубоживание руды (25-30% и более). Для повышения полноты и качества выемки запасов предложена комбинированная система разработки, сочетающая этажно-камерную систему и систему этажного обрушения с торцовым выпуском руды. Ее эффективность в значительной степени обусловлена конструкцией днища блока, определяющей количество горизонтов и основные параметры выпуска руды. Цель работы. Обоснование рациональной конструкции днища блока при комбинированной системе разработки, обеспечивающей полноту и качество выемки запасов при минимизации затрат на подготовительно-нарезные работы и очистную выемку. Используемые методы. Использован комплексный метод исследований, включающий анализ практики и условий применения комбинированной системы разработки, конструирование, экономико-математическое моделирование и сравнительный анализ. Результаты. Рассмотрены три варианта конструкции днища блока: траншейное, плоское и комбинированное. Установлено, что во всем диапазоне изменения мощности залежи от 10 до 25 м вариант с комбинированным днищем имеет наименьшие потери руды (3-12%) при относительно небольшом разубоживании (13-20%), а вариант с плоским днищем – наибольшие потери (33-35%) при минимальном разубоживании (1,2-3,5%). При этом эксплуатационные затраты на подготовительно-нарезные работы и очистную выемку по варианту с комбинированным днищем на 4-10% ниже, чем по варианту с траншейным днищем. Выводы. Установлено, что вариант с комбинированным днищем (камера с плоским днищем и междукамерный целик с траншейным днищем) обеспечивает наилучшие показатели извлечения при минимальных затратах на подготовительно-нарезные работы и очистную выемку.
Ключевые слова
пологое месторождение, комбинированная система разработки, камера, междукамерный целик, конструкция днища, потери, разубоживание, эксплуатационные затраты, прибыль
Для цитирования
Обоснование рациональной конструкции днища блока при комбинированной системе разработки пологих залежей средней мощности / Соколов И.В., Антипин Ю.Г., Никитин И.В., Соломеин Ю.М. // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2024. Т. 22. №3. С. 5-12. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2024-22-3-5-12
1. Лежнин А.А., Терновой В.В., Шамшев А.В. Развитие минерально-сырьевой базы ГМК «Норильский никель» в проектных разработках института Гипроникель // Горный журнал. 2010. №5. С. 74-77.
2. Малиновский Е.Г., Голованов А.И., Ахпашев Б.А. Исследования влияния гранулометрического состава отбитой рудной массы на показатели извлечения при системе этажного принудительного обрушения руды физическим моделированием // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2022. №3 (151). С. 41-53. DOI: 10.26730/1999-4125-2022-3-41-53
3. Сравнение результатов физического моделирования и натурного эксперимента по торцевому выпуску руды при системе этажного принудительного обрушения для пологих залежей / Е.Г. Малиновский, Б.А. Ахпашев, А.И. Голованов, А.М. Гильдеев // Известия вузов. Горный журнал. 2019. №7. С. 34-44. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-34-44
4. Исследование влияния показателей извлечения на эффективность подземной отработки месторождений бедных комплексных руд / Ю.Г. Антипин, К.В. Ба¬рановский, А.А. Рожков, И.В. Никитин, Ю.М. Соломеин // Горная промышленность. 2022. №S1. С. 46-52. DOI: 10.30686/1609-9192-2022-1S-46-52
5. Яковлев В.Л. О методологии комплексного освоения запасов месторождений твердых полезных ископаемых для разработки стратегии развития минерально-сырьевой базы России // Известия вузов. Горный журнал. 2020. №7. С. 5-20. DOI: 10.21440/ 0536-1028-2020-7-5-20
6. Обзор комбинированных систем подземной разработки рудных месторождений / Ю.Г. Антипин, К.В. Барановский, А.А. Рожков, М.В. Клюев // Проблемы недропользования. 2020. №3 (26). С. 5-22. DOI: 10.25635/2313-1586.2020.03.005
7. Franco A., Vieira R., Bunting R. The Panasqueira mine at a glance // Tungsten. 2014, vol. 3, pp. 1-12.
8. Esterhuizen G.S., Dolinar D.R., Ellenberger J.L. Pillar strength in underground stone mines in the United States // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2011, vol. 48, no. 1, pp. 42-50. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2010.06.003
9. Айнбиндер И.И., Пацкевич П.Г., Овчаренко О.В. Перспективы развития геотехнологий подземной добычи руд на глубоких рудниках Талнахского и Октябрьского месторождений // Горная промышленность. 2021. №5. С. 70-75. DOI: 10.30686/1609-9192-2021-5-70-75
10. Развитие ресурсосберегающих геотехнологий разработки мощных пологопадающих залежей полиметаллических руд в условиях Норильска / А.П. Тап¬сиев, А.М. Фрейдин, В.А. Усков, А.Н. Анушенков, П.А. Филиппов, А.А. Неверов, С.А. Неверов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2014. №5. С. 123-136.
11. Фрейдин А.М., Неверов А.А., Неверов С.А. Геомеханическая оценка комбинированной системы разработки мощных пологих рудных залежей с закладкой и обрушением // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2016. №5. С. 114-124.
12. Обоснование параметров камерно-столбовой выемки с регулярным извлечением целиков и обрушением пород кровли в условиях больших глубин / А.А. Неверов, Д.П. Семенов, С.А. Неверов, А.М. Никольский, М.В. Тишков // Вестник Кузбасского госудаственного технического университета. 2018. №1. C. 5-13. DOI: 10.26730/1999-4125-2018-1-5-13
13. Неверов А.А. Геомеханическое обоснование нового варианта камерной выемки пологих мощных залежей с выпуском руды из подконсольного пространства // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2012. №6. С. 99-109.
14. Обоснование конструкций днищ блоков при системах разработки с камерно-целиковым порядком выемки / А.М. Никольский, С.А. Неверов, А.А. Неверов, М.В. Тишков, Д.П. Семенов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2018. №4. С. 36-44.
15. Обоснование конструкции и параметров комбинированной системы разработки пологой залежи бедных комплексных руд / И.В. Соколов, Ю.Г. Антипин, И.В. Никитин, Р.В. Криницын // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. №5-1. С. 88-104. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-51-0-88
16. Соколов И.В., Барановский К.В. Выбор эффективной технологии подземной разработки месторождения кварца // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Но¬сова. 2016. №2. С. 10-17.
17. Смирнов А.А., Барановский К.В., Дьячков П.С. Система подэтажного обрушения с торцовым выпуском для выемки целиков при отработке пологих рудных тел // Проблемы недропользования. 2023. №4 (39). С. 6-15. DOI: 10.25635/2313-1586. 2023.04.006
18. Савич И.Н., Мустафин В.И. Перспективы применения и обоснование проектных решений при этажном и подэтажном торцевом выпуске руды // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2015. №S1. С. 419-429.
19. Влияние показателей извлечения на эффективность технологии подземной разработки рудных месторождений / И.В. Соколов, А.А. Смирнов, Ю.Г. Антипин, Р.И. Соколов // Известия вузов. Горный журнал. 2012. №3. С. 4-11.
20. Balt K., Goosen R.L. MSAHP: An approach to mining method selection // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, 2020, vol. 120, no. 8, pp. 451-460. DOI: 10.17159/2411-9717/1072/2020