Низкая цена
Всего 249a за скачивание одной диссертации
Скидки
75 диссертаций за 4900a по акции. Подробнее
О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Обоснование параметров этажного торцевого выпуска руды при двухъярусном расположении буродоставочных выработок : диссертация ... кандидата технических наук : 25.00.21 / Мустафин Вадим Игоревич; [Место защиты: Ин-т проблем комплекс. освоения недр]

Год: 2015

Номер работы: 742437

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Широкое практическое применение при отработке запасов месторождений подземным способом на территории России и за рубежом получили системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород. В первую очередь это связано с хорошими показателями экономической эффективности этих технологий [3,11,12,13,15,19,21,29,34-40,42,46,47,49,51,56,87,89,96-108]. В России системы с обрушением применяют на ряде рудников Западной Сибири и Урала, в К

1.1. Конструкция систем с массовым этажным обрушением руды Системы с этажным обрушением созданы в результате стремления увеличить высоту обрушаемого слоя руды при системе подэтажного обрушения в целях уменьшения объема подготовительных работ [23,34-37,40,43,46,50]. Немаловажным фактором, влияющим на выбор систем с обрушением, основанных на гравитационном выпуске рудной массы, является угол падения залежи. Для достижения положительных показателей извлечения при пологом падении необходимо учит

1.2.1. Система эталсного принудительного обрушения с донным выпуском руды Этот вариант системы получил наибольшее распространение на территории России при подземной разработке мощных рудных месторождений. Выпуск осуществляется через специальные выработки в днище (основании) очистных блоков, через которые отбитая руда со всей площади очистного пространства поступает в доставочные выработки для ее последующей механизированной доставки. Объединенный «Кировский» рудник. Кировский рудник являет

1.2.2. Система этажного принудительного обрушения с торцевым выпуском руды Торцевой выпуск в системе этажного принудительного обрушения руды и вмещающих пород мало распространен при отработке мощных месторождений, как в отечественной, так и в зарубежной практике. Впервые данный вариант системы был предложен В.Р. Именитовым в 1959 году [34], промышленные испытания проводили в Казахстане на Зыряновском комбинате. Зыряповский свинцово-цинковый комбинат. Крупное полиметаллическое месторождение

1.2.3. Система эталсного принудительного обрушения с компенсационными камерами Системы с этажным принудительным обрушением в варианте с отработкой блоков в 2 стадии также получили распространение [3,29,34-37,40,56,91]: широкое практическое 1. Выемка запасов руды в компенсационных камерах. 2. Последующее обрушение целиков и выпуск руды под налегающими породами. На многих отечественных рудниках система с камерно-целиковым порядком отработки применялась совместно со сплошной выемкой (табл.<

1.2.4. Система с самообрушением руды и вмещающих пород Системы разработки с самообрушением руды на сегодняшний день являются наиболее высокопроизводительными системами с самой низкой себестоимостью. Отличительной особенность этой технологии является естественное обрушение массива под действием гравитационных сил и собственного веса, без принудительного обрушения, а лишь за счет его инициации путем подсечки [2,4,9,17,49,50,85,86]. при условии Однако применение физико- самообрушения возмож

1.3. Прогноз качества рудной массы при этажном обрушении с торцевым выпуском руды Главная отличительная особенность технологий с массовым обрушением состоит в том, что выпуск большей части руды (60^-70 %) происходит под налегающими вмещающими породами, за счет чего происходит снижение содержания полезного компонента в рудной массе в результате примешивания пустых пород к руде. Также в связи с выбранными конструктивными параметрами системы и закономерностями истечения сыпучих материалов неизб

1.3.1. Влияние толщины и высоты отбиваемого слоя на потери и разубоживание руды Основными параметрами систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород при торцевом выпуске являются толщина и высота отбиваемого слоя. Для обеспечения высоких показателей извлечения необходимо, чтобы параметры формируемой фигуры выпуска («эллипсоида») максимально соответствовали противном случае, толщине полуось и высоте отбиваемого слоя. В «эллипсоида» выпуска меньше если малая отбиваемого слоя, то риск

1.3.2. Изменение показателей извлечения руды в зависимости от угла наклона отбиваемого слоя Существенное влияние на показатели извлечения при отбойке в зажатой среде и торцевом выпуске оказывает положение вееров скважин в забое (рис.

1.17). С изменением угла наклона отбиваемых слоев изменяется характер и закономерности движения частиц руды, а также величина зоны выпуска [15,16,30,33,38,70,71]. Отклонение веера от вертикали на 10-20° в сторону обрушения позволяет повысить количество руды

1.3.3. Гранулометрический состав рудной массы и его влияние на параметры фигуры выпуска Параметры фигуры выпуска зависят от сыпучих свойств руды, которые, в свою очередь, определяются исходя из ее гранулометрического состава, влажности и степени уплотнения. С увеличением содержания крупнокусковых фракций в обрушенной рудной массе возрастает коэффициент разрыхления, что приводит к расширению объема фигуры выпуска. Чем больше этот коэффициент, тем лучше сыпучие свойства руды, тем успешнее пр

1.3.4. Изменение показателей извлечения руды при торцевом выпуске из смежных забоев При торцевом выпуске ключевым моментом помимо в формировании конструктивных качественных показателей извлечения руды, параметров системы, является положение смежных по горизонтали забоев буродоставочных выработок. Наиболее распространенны следующие последовательности отработки лент при торцевом выпуске руды [70]: 1. Ступенчатое развитие фронта работ в смежных забоях при применении систем с принудительны

1.3.5. У правлен ие выпуском руд ы Выпуск руды в системах с массовым обрушением характеризуется режимом и дозой. Под режимом выпуска понимается очередность обхода выпускных выработок и объемов выпуска по каждой из них. 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 [44,7

1.4. Задачи и методы исследования Обзор практики применения систем с массовым обрушением руды и вмещающих пород показал, что в настоящее время технология с этажным торцевым выпуском практически нигде не используется. Это связано с тем, что большинство предприятий отдают предпочтение системам разработки, в которых накоплен определенный опыт и уже решены ключевые задачи по их применению. Таким образом, большая часть российских проектов по внедрению той или иной системы разработки сопровождает

ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭТАЖНОГО ТОРЦЕВОГО ВЫПУСКА РУДНОЙ МАССЫ Физическое моделирование процесса выпуска рудной массы в системах с массовым обрушением помимо аналитических расчетов является одним из самых распространенных методов определения нормативных показателей извлечения при этих системах [16,23,25,30,33,38,43,45,50,51,57,59,67, 70,77,87,94,96,98]. В отличие от производственных испытаний, где опыты отличаются большой сложностью, трудностью организации и требуют много в

2.1. Методические составляющие лабораторных экспериментов

2.1.1. Функциональное подобие процесса выпуска рудной массы Именитову В.Р.) В процессе физического моделирования этажного торцевого выпуска рудной массы для получения корректных результатов согласно методике профессора Именитова В. Р. [38] необходимо и достаточно функциональное подобие модели и натуры, а именно: • подобие геометрических свойств систем модели и натуры; • аналогичность процессов в натуре, проистекающих которые процессов при моделировании и обеспечить (по необходимо описывать

2.1.2. Подбор эквивалентных материалов На основе параметров выпуска при моделировании осуществляется подбор эквивалентных материалов. Суть метода состоит в том, что взамен натуральных горных пород используют искусственные материалы, эквивалентные породам моделируемой толщи, механические характеристики которых в принятом масштабе ниже соответствующих характеристик моделируемых горных пород. Подбор эквивалентного материала по методике профессора Г. Н. подобия Кузнецова [38,39] должен обеспе

2.1.3. Эмпирическое определение коэффициента ш, характеризующего сыпучие свойства эквивалентного материала Как известно, образующиеся при истечении рудой массы фигуры выпуска и разрыхления в первом приближении представляют собой «эллипсоиды» вращения (рис.

2.1), вытянутые по направлению действия гравитационных сил. При этом высота Нэ и диаметр D 3 «эллипсоида» связаны соотношением Я э = mD32, где 2- полученный эмпирическим путем показатель степени; (

2.7) m - коэффициент, отвечающ

2.2. Разработка конструкции физической модели Для обеспечения высоких качественных и количественных показателей добычи необходимо модернизировать технологии с обрушением руды и вмещающих пород за счет регулирования параметров применяемых систем разработки. Наиболее точные результаты при изучении параметров этажного торцевого выпуска руды можно получить путем проведения лабораторных исследований на объемных моделях. Для этого необходимо соблюдать ряд конструктивных требований: • выбранный

2.3. Техника проведения экспериментов на физической модели степени влияния Цель экспериментов заключалась в определении параметров этажного принудительного обрушения с торцевым выпуском руды и вмещающих пород на величину потерь и разубоживания и в их дальнейшей корректировке для получения рациональных показателей извлечения. В процессе экспериментов учитывались следующие факторы: • глубина ведения горных работ в натурных условиях; • расстояние между буродоставочными выработками в секции

2.4.1. Этажный торцевой выпуск рудной массы из выработок верхнего яруса при центрально-фланговом порядке отработки • Как показывает практика подземной разработки рудных месторождений, отработка запасов по цетрально-фланговой схеме или по схеме от фланга к флангу характеризуется равномерным распределением напряженно- деформированного состояния массива по площади обнажения и, как следствие, благоприятно влияет на безопасность ведения горных работ. Обратная картина наблюдается при ведении добыч

2.4.2. Выпуск рудной массы из выработок нижнего яруса Для обеспечения высоких качественных и количественных показателей извлечения системы с обрушением выпуска, постоянно совершенствуются. Так, модернизация торцевого варианта с ромбовидными панелями, привела к созданию технологии с использованием надштрекового целика [3436,67, 73]. По назначению надштрековый целик является предохранительным, с его помощью предотвращают негативное влияние подземной разработки, связанное с сдвижениями нал

2.4.3. Показатели извлечения при двухъярусном расположении буродоставочных выработок На подавляющем большинстве углубления подземных рудников существует тенденция ежегодного геомеханическая очистных работ, в связи с чем обстановка на этих предприятиях только усугубляется. Усложнение условий добычи влечет за собой снижение безопасности горных работ, а также увеличение себестоимости добычи за счет средств, направленных на обеспечение сохранности горных выработок, особенно когда реч

ГЛАВА 3. ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДВУХЪЯРУСНОГО ЭТАЖНОГО ТОРЦЕВОГО ВЫПУСКА НА КОМПЬЮТЕРНОЙ МОДЕЛИ Наиболее эффективным и оперативным способом изучения сложных систем, таких как сыпучие тела, является компьютерное моделирование. Трудоемкость и временные затраты на проведение опытов численным моделированием с помощью компьютеров несоизмеримо малы по сравнению с аналогичными изысканиями на физических моделях и тем более на натурных объектах. На современном этапе развития электронно-вычислительной

3.1. Компьютерное моделирование сыпучих сред Существуют два сыпучих тел: 1.Модель сплошной (континуальной) среды ' В основе модели лежит представление о сыпучем теле как о сплошной принципиально разных подхода к исследованию неразрывной среде. Этот подход является фундаментальным, и на нем базируются все основные положения статики сыпучей среды и механики грунтов. Изучение процесса переходе от реальных движения деформируемых сред к сред их заключается в деформируемых идеализированным телом

3.2. Корреляция физического и компьютерного моделирования Полученные в результате физического моделирования статические данные проверялись на аналогичной компьютерной модели. Для этого в программном продукте MINECAD задавались такие же параметры системы, как и при физическом моделировании: • толщина отбиваемого слоя - 7,5 м; • количество отбитых слоев-16; • длина по падению -30 м; • мощность по нормали - 80 м; • мощность вмещающих пород - 20 м; • сечение выработки - 4,5 х 4,5 м; • средний ра

3.3. Определение гранулометрического состава рудной массы при системах с массовым обрушением При определении прямой гранулометрического метод измерения по состава рудной массы [38,39], использовался фотоматериалам предоставленным действующими предприятиями, применяющими системы с массовым принудительным обрушением руды: рудника «Северный» Кольской ГМК и казахстанского месторождения «Восход». Для вычисления размеров кусков определяли количество элементарных частиц (pix) на программном проду

3.4. Влияние параметров двухъярусного этажного торцевого выпуска на показатели извлечения руды . В основе формирования положительных качественных и количественных характеристик добываемой руды лежит выбор и обоснование рациональных параметров системы. При выборе параметров систем этажного обрушения с торцевым выпуском рудной массы необходимо учитывать следующие моменты: • в случае высокого горного давления или неустойчивого рудного и массива, при котором в целях сохранности буродоставочных

Для обеспечения высоких показателей извлечения руды и максимальной эффективности торцевого выпуска необходимо регулировать расстояние между буродоставочными выработками. Известно, что при сближении пунктов выпуска зона взаимовлияния формируемых фигур увеличивается, за счет чего достигается снижение уровня потерь и разубоживания руды. Кроме того, при обосновании расстояния важно принимать во внимание получаемый в результате отбойки гранулометрический состав рудной массы, от которого, в свою

3.4.3. Исследование показателей извлечения при регулировании заглубления выработки нижнего яруса • С целью определения рационального пространственного расположения буродоставочной выработки нижнего яруса по отношению к выработкам верхнего также проводились исследования на компьютерной модели [32], В качестве выемочной единицы была принята секция, геометрические параметры которой устанавливались в зависимости от расстояния между выработками верхнего яруса с таким расчетом, чтобы ширина секции

3.4.4. Показатели извлечения при различном удалении горизонтальных слоев руды от пункта выпуска При варианта физическом системы и компьютерном торцевого моделировании выпуска рудной предлагаемого массы были этажного установлены существенные различия в объемах выпущенной руды из каждого горизонтального слоя в зависимости от его положения по отношению к выпускным выработкам. Для получения более детальной информации по показателям извлечения каждого выпускаемого слоя руды провели дополнительн

ГЛАВА 4. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СИСТЕМЫ ТОРЦЕВЫМ ВЫПУСКОМ

4.1. Конструкция системы и технология очистной выемки Как известно, при проектировании систем с массовым обрушением руды и вмещающих пород особое внимание следует уделять минимизации уровня потерь и разубоживания руды - это наиболее острая проблема, возникающая при их эксплуатации. В большинстве случаев повысить извлечение полезного ископаемого из недр можно путем обоснованного подхода к конструкции С ДВУХЪЯРУСНЫМ ЭТАЖНЫМ системы разработки и протекающим внутри нее технологическим процессам.

4.2. Рациональный режим выпуска рудной массы • Как было отмечено ранее, к основным мерам, обеспечивающим максимальное извлечение руды из выемочной единицы, при минимальных ее потерях и разубоживании относится организация выпуска, в частности его режим, при котором контакт руда - налегающие породы находится преимущественно в горизонтальном (возможно, слабонаклонном, не более 25-КЗО ) положении. Планирование и учет выпуска руды, а также уровня показателей извлечения осуществляется путем подсч

4.3.Технико-экономическая оценка эффективности При проектировании новых систем подземной разработки или усовершенствования вариантов конструкций типовых систем выявлять технико-экономические показатели предлагаемого необходимо к реализации проекта и сравнивать их с показателями уже применяемых на действующих горнодобывающих конкурентоспособных предприятиях проектных технологий решений путем [66]. Выбор и прогнозирования сопоставления их технико-экономических показателей должен основыват