Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): Системы разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями широко распространены при добыче весьма ценных руд в сложных горно-геологических условиях в части управления горным давлением и поддержания устойчивости выработок, в особенности на удароопасных рудниках. Совершенствование составов закладочных бетонов – тема весьма актуальная, т.к. в производственной себестоимости добычи руды системами разработки с закладкой выработанного пространства на долю закладочных работ приходится 20–25%. Снижение расходов на закладочные работы достигается применением различных типов безцементных вяжущих, вовлечением различного рода химических добавок и отходов промышленности. Особенности использования химических добавок в условиях Крайнего Севера создают перечень существенных ограничений, что делает производство пластифицированных закладочных смесей вопросом весьма сложным. Цель работы: в рамках выполненной работы целью являлось снижение себестоимости 1 м3 закладочного бетона. При этом граничными условиями являлись минимальные корректировки существующей технологии, рецептуры составов и производительности мельниц. Используемые методы: снижение себестоимости закладочного бетона достигается введением химической добавки лигносульфоната технического (ЛСТ), которая позволяет снизить водопотребность смесей на 40–60 л на 1 м3 без изменения подвижности смеси и ухудшения реологических характеристик. В свою очередь, более оптимальное водоцементное отношение позволяет повысить прочностные показатели или при снижении расхода вяжущего выйти на регламентные показатели прочности. Новизна: в работе отражены результаты исследований применения пластифицированных добавок при производстве закладочных смесей. Результат: многочисленными лабораторными и опытно-промышленными экспериментами на рудниках АК «АЛРОСА» (внедрены в 2005 году) и ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» достигнуто снижение расхода портландцемента до 50 кг/м3. Практическая значимость: на основе положительных результатов опытно-промышленных испытаний разработан технологический регламент на техническое перевооружение ПЗК рудников Талнах и ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель».
Ключевые слова
Пластифицирующие добавки, лигносульфонат технический, подземная разработка, закладочные комплексы, твердеющие закладочные смеси, технологии закладки выработанного пространства, искусственный массив.
1. Обоснование целесообразности применения систем разработки с закладочными смесями на рудниках Талнаха / В. Б. Вильчинский, А. В. Трофимов, А. Б. Корейво, Р. Б. Галаов, В. П. Марысюк // Цветные металлы. 2014. №9.
2. Оптимизация прочности закладочной смеси с учетом напряженности пород / В. И. Голик, В. Г. Лукьянов // Известия Томского политехнического университета [Известия ТПУ]. Инжиниринг георесурсов. 2016. Т. 327, № 6. С. 6–14.
3. Nagaratnam Sivakugan, Ryan Veenstra, Niroshan Naguleswaran Underground Mine Backfilling in Australia Using Paste Fills and Hydraulic Fills, International Journal of Geosynthetics and Ground Engineering, June 2015.
4. Eugie Kabwe, Yiming Wang Review on Rockburst Theory and Types of Rock Support in Rockburst Prone Mines Open Journal of Safety Science and Technology, 2015, 5, 104–121.
5. Корнеева Е.В., Павленко С.И. Композиционное бесцементное вяжущее из промышленных отходов и закладочная смесь на его основе: монография. М.: Изд-во АСВ, 2009. 139 с.
6. Разработка композиционных вяжущих для закладочных смесей / М.С. Агеева, Д.М. Сопин, A.B. Гинзбург, Н.В. Калашников // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 4. С. 43–47.
7. Крупник Л.А., Абдыкалыкова Р.С. Закладочные смеси пастовой закладки, их свойства и технология приготовления // Труды международного форума «Инженерное образование и наука в 21 веке: проблемы и перспективы», посвященного 80-летию КазНТУ им. К.И. Сатпаева. Алматы, 2014. Т. 1.
8. Гальцева Н.А., Бурьянов А.Ф. Закладочные смеси на основе синтетического ангидрита из отходов промышленности // Строительные материалы. 2016. № 7. С. 33–36.
9. Монтянова А.Н. Формирование закладочных массивов при разработке алмазных месторождений в криолитозоне. М.: Горная книга, 2005. 597 с. Библиогр.: с.584–594. ISBN 5-98672-014-8 (в пер.).
10. Монтянова А.Н., Вильчинский В.Б., Трофимов А.В. К вопросу сокращения стоимости закладочных смесей на рудниках ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2015. №4. С. 45–49.