Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние изученности вопроса. Задачи и методы исследований 5
1.1. Горно-геологические условия применения систем разработки с самообрушением руды 5
1.2. Анализ опыта примеиениия систем с самообрушением при подземной добыче кимберлитовых руд 31
1.3. Задачи и методы исследований 35
2. Аналитические исследования в области определения основных факторов, влияющих на устойчивость массива и возможность его самообрушения .37
2.1. Оценки устойчивости и обрушаемости массивов на основе рейтинговых классификаций .37
2.2. Основные действующие рейтинговые классификации массивов горных пород и область их применения 43
2.3. Методика определения обруишемости массивов и параметров систем с самообрушением 58
2.4. Проведение исследований по установлению параметров самообрушения кимберлитовых руд 79
3. Обоснование параметров самообрушения в условиях месторождений Якутии 97
3.1 Торногеологические условия кимберлитовой трубки «Удачная» 97
3.2 Рейтинговая оценка массива кимберлитовой трубки «удачная» и вмещающих пород 108
3.3 Определение параметров подсечки по рейтинговым показателям массивов 514
3.4. Процесс естественного разрушения массива и его инициирование 217
Определение минимальной площади подсечки для инициации процесса самообрушепия
129
4. Определение основных параметров систем с самообрушением 123
4.1. Варианты систем с самообрушением 123
4.2 Определение необходимого расстояния между пунктами выпуска с учетом взаимодействия эллипсоидов выпуска 133
4.3 Согласование очистных работ и влияние данных факторов на показатели извлечения 137
4.4 Крепление подготовительных, нарезных выработок, а также выработок в зонах контакта 239
4.5. Смерзаемость и наличие водопритоков в условиях кимберлитовых руд Якутии 142
Экономическая оценка применения систем в условиях месторождения трубки
«Удачная» 143
Выводы по главе 244
Заключение 146
Список литературы 148
- Анализ опыта примеиениия систем с самообрушением при подземной добыче кимберлитовых руд
- Основные действующие рейтинговые классификации массивов горных пород и область их применения
- Рейтинговая оценка массива кимберлитовой трубки «удачная» и вмещающих пород
- Определение необходимого расстояния между пунктами выпуска с учетом взаимодействия эллипсоидов выпуска
Введение к работе
Актуальность темы. Высокая интенсивность отработки месторождений полезных ископаемых подземным способом привела за последние десятилетия к необходимости вовлечения в разработку месторождений с низким содержанием полезных компонентов, что также обусловлено внедрением новых технических решений при добыче и обогащении. При этом создается возможность эффективной разработки низкосортных рудных тел или подземной доработки запасов месторождений после отработки их открытым способом.
Экономическая ситуация вынуждает применять технологии с низкой себестоимостью и высокой производственной мощностью. Этим требованиям в большой степени соответствуют при разработке мощных рудных тел системы с самообрушением.
В полной мере это относится и к отработке кимберлитовых месторождений, поскольку строение и геомеханические характеристики горных пород, слагающих рудные тела, благоприятны для применения систем с самообрушением. Важным также является то, что использование при добыче алмазосодержащих руд систем с самообрушением позволяет снизить негативное влияние взрывных работ на кристаллы, поэтому обоснование возможности использования и выбор параметров самообрушения кимберлитовых руд при их подземной разработке является актуальной научной и практической задачей.
Целью диссертационной работы является обоснование принципиальной возможности и параметров самообрушения руды в условиях подземной разработки кимберлитовых месторождений, с обеспечением их эффективной отработки.
Идея работы заключается в определении условий развития процесса самообрушения кимберлитовых руд за счет формирования подсечки различной конфигурации, с определением ее параметров на основе рейтинговой классификации массива.
Научные положения, разработанные лично соискателем:
величина гидравлического радиуса обрушения кимберлитовых трубок на месторождениях Якутии изменяется в диапазоне 10-17м, что, с учетом особенностей строения и параметров рудных тел, обеспечивает возможность применения систем с самообрушением;
форму и варианты формирования подсечки, при которой инициируется процесс самообрушения, необходимо выбирать, учитывая физико-механические свойства кимберлитовых руд и глубину разработки;
подсечку рудного массива следует осуществлять, развивая горные работы от зон, ослабленных тектоническими нарушениями, а в изотропных массивах — от центра трубки, что позволит интенсифицировать процесс самообрушения и обеспечить концентрацию горных работ.
Научная новизна работы заключается в следующем:
определены размеры и обоснован диапазон изменения гидравлического радиуса обрушения, на основе чего установлена возможность применения технологий с самообрушением для условий кимберлитовых месторождений Якутии;
определены методы выбора подсечки и способы ее формирования на минимальных площадях с учетом физико-механических свойств кимберлитовых руд и глубины разработки;
обоснован порядок развития фронта очистных работ при разработке кимберлитовых трубок системами с самообрушением.
Методы исследований включают анализ и теоретическое обобщение мирового опыта технологических решений при подземной разработке кимберлитовых месторождений системами с самообрушением; использование метода определения параметров систем с самообрушением, позволяющего определять основные факторы, влияющие на процесс разрушения массива, использование стохастического моделирования при определении показателей извлечения и выборе параметров выпускных выработок; сравнительный технико-экономический анализ систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждаются:
анализом мирового опыта подземной разработки кимберлитовых месторождений системами с самообрушением;
результатами анализа статистических и экспериментальных данных и их
математической обработкой;
- удовлетворительной сходимостью (75%) результатов теоретических
исследований и аналитических расчетов с данными стохастического
моделирования.
Научное значение работы заключается в установлении параметров кимберлитовых месторождений, позволяющих определить величину гидравлического радиуса и размеры площади подсечки для инициации самообрушения, установлении порядка отработки кимберлитовых трубок при само обрушении, определении областей эффективного использования различных вариантов технологии подземной разработки.
Практическое значение работы заключается в определении параметров систем разработки с самообрушением применительно к условиям кимберлитовых месторождений Якутии, выборе вариантов формирования подсечек и порядка отработки рудных тел кимберлитового месторождения трубки «Удачная».
Реализация работы. По результатам исследований выявлена возможность применения системы с самообрушением и установлены ее параметры для условий кимберлитовой трубки «Удачная», что рекомендовано к практическому использованию АК «АЛРОСА».
Апробация работы. Основное содержание работы и ее отдельные положения докладывались и получили одобрение на научных студенческих конференциях (2002-2003 гг) и конференциях в рамках «Неделя горняка» (2003-2004гг.), научных семинарах кафедры «Технология, механизация и организация подземной разработки рудных месторождений» МГТУ (2003-
2004гг.).
Публикации. По результатам выполненной диссертационной работы
опубликовано 6 статей.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 4 глав и заключения, содержит 74 рисунка, 32 таблицы и список литературы из 92 наименований.
Анализ опыта примеиениия систем с самообрушением при подземной добыче кимберлитовых руд
В мировой практике самообрушение применяется на рудниках Канады, США, Германии, Чили, ЮАР и других стран. Самообрушение является основной системой разработки кимберлитовых трубок на алмазных рудниках [10Д6, 17]. Алмазы обнаруживаются либо в трубо образных кимберлитовых породах, либо по берегам рек, где они накапливаются после эрозии трубок, В настоящее время эксплуатируются месторождения с содержанием алмазов порядка 0,4-0,5 кар/м , а также некоторые трубки с исключительно высококачественными алмазами, в которых содержание низкое до 0,08-0,10кар/м3 ("Ягерсфонтейн" в ЮАР). Алмазы ювелирного качества составляют не более 20% от общего количества добываемых, остальные алмазы - технические. Россыпные месторождения алмазов отрабатываются открытым способом. Отработка кимберлитовых трубок, как правило, вначале осуществляется открытых горным способом; на больших глубинах (более 300 метров) переходят к подземному способу разработки [17,18]. 1.2.1. Самообрушение в условиях трубки Финч (ЮАР) Рудник Финч (ЮАР) [16,17,21] является крупнейшим алмазодобывающим предприятием. Рудник расположен на севере провинции Саре Южной Африки. До 1990 года разработка велась открытым способом, с производительностью 5 млн.т. Рудник начали разрабатывать подземным способом с 1990 года с производительностью 5,5 млн.т. Рудник расположен около города Лайм Акрес. Трубка имеет условно круглое сечение, с глубины 17,9 м. от поверхности и простирается на глубину до 900 метров. Рудное тело — почти вертикальная интрузия с углом падения 86 градусов во вмещающих породах. Последние состоят из доломитов, доломитового известняка с вкраплениями и линзами известняка. После достижения карьером предельной глубины 388м, был осуществлен переход на подземную отработку. Параллельно со строительством наклонного ствола в 1978 году началось строительство подземного рудника и рудовыдачного ствола. Ствол диаметром 9 м пройден на глубину 763 м (рисЛ .15). Ствол открытыми камерами, высотой этажа 80м. Из-за включений пустых пород предусмотрена раздельная выдача руды и породы. Основной ствол используется для выдачи руды, а разведочный - для выдачи породы. В днище каждого восстающего установлены дробилки для уменьшения размера куска до 300 мм [17,20]. 1.2.2. Система с самообрушением на руднике «Премьер» В 2001 г. исполнилось 100 лет с начала добычи алмазов на руднике «Премьер», при этом подземная разработка продолжается уже более 50 лет. За все время эксплуатации рудника здесь добыта четверть всех алмазов мира крупнее 400 кар. Производительность рудника постоянно снижается и в настоящее время составляет около 3 млн. т руды в год со средним содержанием алмазов около 0,45 кар./т. Добыча на руднике до глубины 732 м по действующей в настоящее время технологии может продолжаться до 2012 г. По результатам разведочных работ на более глубоких горизонтах общие запасы составляли 170 млн. т, или 83 млн. кар. [22,23]. В конце 2001 г. начата проходка ствола глубиной 1200 м. Получение руды по новому проекту планируется на конец 2007 г., с выходом на полную производственную мощность в 2011 г. На «Премьере» подземная разработка началась с применения систем с открытым выработанным пространством, затем был осуществлен переход на подэтажное обрушение. Общая себестоимость производства на «Премьере» составляет 13,82 дол. на 1 т руды (в том числе 6,05 дол. - издержки добычных работ) [22,24]. Применяемая в настоящее время технология уже не может обеспечить требуемой производительности и снижения себестоимости добычи. В связи с этим начата реализация проекта «C-Cut», целью которого является увнличение производственной мощности рудника до 9 млн. т руды, или 3,4 млн. кар. алмазов в год и продление его работы на 20 лет . Задача проекта «C-Cut» - снизить общие издержки до 5,1 дол./т., а себестоимость добычи уменьшить до 2,55 дол./т - в основном, за счет увеличения производительности [25]. Параметры системы по проекту C-Cut приведены на рис.1.17, 1.18. Себестоимость обогащения составляет 4,46 дол./т, а должна составить 1.60 дол./т, что требует строительства новой фабрики. Общие капитальные затраты на проект оцениваются в 413 млн. дол. [23-25]. Рис.1.17. План горизонт подсечки блока C-Cut на руднике Премьер: Таким образом, при подземной разработке кимберлитовых месторождений Южной Африки применяют исключительно технологии с обрушением руд и вмещающих пород, позволяющие обеспечить приемлемые показатели извлечения руды из недр при минимальных издержках производства, что особенно важно в связи с постоянным возрастанием объемов производства, влекущим за собой возможность снижения цены на алмазы. Как показал анализ опыта разработки кимберлитовых трубок переход к подземной разработке, осуществляемый, как правило, после завершения открытых горных работ, связаны с необходимостью выбора систем разработки, параметров и технологии добычных работ, от применения которых зависит эффективность работы предприятий. Анализ практики подземной разработки кимберлитовых руд показывает, что на первых этапах в зоне перехода от открытых работ к подземным обычно применяются системы с открытым выработанным пространством или подэтажное обрушение. Однако в дальнейшем, как правило, осуществляют переход к системе с самообрушением, отличающейся высокой производительностью и минимальными показателями себестоимости добычи. Эффективность применения систем с самообрушением очевидна, их внедрение позволило вести подземную разработку месторождений с низким содержанием полезного компонента, этим объясняется их повсеместное внедрение на рудниках ЮАР. Вследствие этого обоснование возможности применения и параметров систем с самообрушением в условиях разработки кимберлитовых месторождений, является актуальным. Учитывая суровые климатические условия Якутии, необходимо четко контролировать и проектировать параметры рассматриваемой системы, принимая также во внимание такие характеристики, как смерзаемость, слеживаемость отбитой руды и наличие агрессивных подземных вод. В связи с этим, целью работы является обоснование принципиальной возможности и параметров самообрушения руды в условиях подземной разработки кимберлитовых месторождений, с обеспечением их эффективной отработки.
Исследованиям в области применением систем с принудительным обрушением и самообрушением руд и вмещающих пород в разные периоды проводили такие известные ученые, как В.Р.Именитов [26], Е.В. Кузьмин [311, В.В.Куликов [27], Г.М. Малахов [30], З.А. Терпогосов [49], Д. Лобшир [44-46] и другие. В области геомеханических исследований процессов при подработке горных массивов известны работы Д.М. Казикаева [29], Борщ-Компонисца В.И., А.Б. Макарова, [28], М.В. Рылышковон [48] и других ученых. Цель и идея работы позволяют сформулировать следующие задачи исследований: 1. Выявить основные факторы, влияющих на процесс самообрушения и обоснование принципиальной возможности применения технологий с самообрушением. 2. Обосновать форму подсечки, при которой на минимальной площади возможно развитие самообрушения и технологии формирования в различных горно-геологических условиях. 3. Установить порядок развития очистных работ при применении технологий с самообрушением для интенсификации процесса самообрушения в условиях кимберлитовых руд. В процессе компьютерного моделирования соблюдались общие положения теории выпуска рудной массы, разработанные в трудах В.Р. Имснитова [26], Г.М. Малахова [30], В.В. Куликова [27], Е.В. Кузьмина [31] и других авторов. Решение таких вопросов в производственных условиях затруднено, так как увидеть процессы в обрушенных рудах и породах невозможно. В основу выбора параметров элементов системы с самообрушением положена методика профессора Д. Лобшира. Стохастическое моделирование позволяет выявить геометрические параметры выпускных выработок, влияющие на показатели извлечения при самообрушении. Поэтому в качестве методов исследования приняты анализ и теоретическое обобщение накопленного опыта применения систем с самообрушением при подземной разработке и стохастическое моделирование при вычислении показателей извлечения, сравнительный технико-экономический анализ систем разработки.
Основные действующие рейтинговые классификации массивов горных пород и область их применения
В 1973г Бенявский предложил рейтинговый критерий устойчивости массива. В 1976г он опубликовал классификацию массивов горных пород, названную геомеханической классификацией или рейтингом массива горных пород (RMR). В рейтинг вносили изменения, по мере поступления новых данных, полученных в ходе исследований. Бенявский также неоднократно вносил значительные изменения в классификацию по многим параметрам. В классификации используются следующие 6 параметров: прочность пород на одноосное сжатие; R.QD; расстояние между трещинами; условия трещиноватости; условия подземных вод; направление трещин [33,39]. При применении этой классификации, массив горных пород разделены на число структурных областей, и каждая область имеет свой рейтинговый показатель. Обычно эти границы совпадают с основными геологическими структурами, отделенными тектоническими нарушениями или характеризуются изменением типов пород. В таблице 2 приложения 1 приведены рейтинговые значения для каждого из 6 параметров. Сумма этих показателей в совокупности дают общий рейтинг массива. В 1989г, Бенявский опубликовал комплекс систем крепления для имеющихся диапазонов показателей RMR [40]. В таблице 2.1 приведены соответствующие системы крепления в соответствии с расчетными показателями. Это только один из примеров выбора крепления для условий проведения сводчатой выработки с пролетом обнажения 10м с использованием буровзрывного способа проходки для глубины 900м. На рис.2.2. приведен график определения устойчивого пролета обнажения. Кроме этого, были созданы графики зависимости времени устойчивости выработок от пролета обнажения по системе RMR (рис.2.3). Классификация Бенявского RMR претерпевала различные изменения в Классификация Q или NGI - (Норвежского геотехнического института) была разработана Бартоном, Лиеном и Люндом в 1974г. На основе анализа большого количества проходческих работ, Бартон (1974) в Норвежском геотехническом институте предложил для определения характеристик массива и обоснования выбора крепления использовать индекс качества массива для проходческих работ Q. Значение показателя Q варьирует от 0,001 до 1000 по логарифмической шкале и определяется по формуле [34,41]: Для объяснения значения и расчета параметров определения показателя Q, Бартон (1974) прилагает следующие пояснения [41]: Первое отношение RQD/Jn представляет строение массива и является приближенным значением размера блока, с двумя экстремальными значениями (100/0,5 и 10/20). Вероятностно большие блоки должны быть в несколько раз больше среднего размера блока, а более мелкие фракции -составляют менее половины этого блока. (Глинистые фракции не рассматриваются).
Второе отношение (Jr/Ja) представляет характеристики шероховатости стенок трещин и материала, заполняющего трещины и их фрикционные свойства. Это отношение имеет наиболее благоприятное значение при шероховатых поверхностях трещин, трещинах с низкой степенью выветривания по направлению вдоль контакта.
Третье отношение (JW/SRF) включает 2 основных параметра давления. SRP учитывает: давление в массиве, сжимающие напряжения в ненарушенном массиве. Параметр Jw — давление воды, которая снижает прочность породы на срез из-за снижения нормальной составляющей давления. К тому же подземные воды могут привести к эффекту размягчения породы и возможности вымывания глинистых частиц из трещин.
Параметры, используемые в системе Q показаны в таблице 3. приложения 1.В порядке отношения подсчитанного значения Q к требованиям крепления подземных выработок, Бартон, Лиен и Люнд в 1974 г предложили использовать отношение пролета выработки (диаметр, м) к коэффициенту необходимого времени устойчивости крепления ESR. Этот показатель получил название «эквивалентный размер» (De).
ESR — коэффициент, относящийся к характеру использования выработки и времени, необходимому для обеспечения устойчивости обнажения. В таблице 2.3 приведены значения показателя ESR по категориям выработок.
Рейтинговая оценка массива кимберлитовой трубки «удачная» и вмещающих пород
Прочность образцов кимберлита на одноосное сжатие составляет в отметках -290/-580М - 7-ьЮМПа, в отметках -590/-1080м - 25+41,6МПа. Трепщноватость рудного массива в отметках -290/-580м в среднем 4-5 трещин на 1 п.м. и 2-3 трещины на 1 п.м. в отметках -580/-1080м, Для горизонтов -290/5 80м: Прочность массива RBS = IRS х 0,8 х к Крепость заполнителей трещин по шкале Мооса = 1- 2, в среднем инверсия по диаграмме (рис.2.9) = 0,75. Количество трещин на 1 п.м. (FF/m) = 4,5 Тогда FF/mxO,75=3,37. Коэффициент поправки к прочности образцов IRS составляет 78%. 108 Тогда RBS=10x0,8x0,78=6,24Mna. По графику (рис. 2.10), рейтинговый показатель RBS 3. Учитывая среднее расстояние между трещинами 220 250мм и наличие 2 систем трещин, рейтинговый показатель Js по графику (рис.2.11) составляет- 14. Рейтинговый показатель по закрытым трещинам определяется по характеру трещиноватости (по табл.: трещины - однонаправленные волнообразные (А=95%), с гладкими выступами (В=85%), имеются раздувы толщиной более протяженности, (D=60%), заполнены мелкокусковым материалом, крепостью заполнителя (по шкале Мооса) - 1. Рейтинговый показатель: Для получения проектного рейтинга MRMR необходимо учесть коэффициенты, влияющие на устойчивость массива на рейтинг RMR, Водопритоки снижают прочность массива, коэффициент равен 0,95. Порода подвержена выветриванию, коэффициент 0,85. Практически половина запасов Западного и Восточного рудных тел в отм. -290/-580 м находятся в зоне отрицательных температур. Наличие льдистости в трещинах пород в районах вечной мерзлоты приводит к повышению их устойчивости. В данных условиях коэффициент поправки к MRMR принимается 120%. Таким образом: MRMR = RMRxO,95xO,85x 1,2-30,5. Для горизонтов -590/1080м: Прочность массива Крепость заполнителей трещин по шкале Мооса = 2, инверсия по диаграмме (рис.2.9) = 0, 5. Количество трещин на 1 п.м. (FF/m) = 2. Тогда FF/mx0,5=l. Коэффициент поправки к прочности образцов IRS составляет 85%. Тогда КВ8=40хО,8х0,85=27,2МПа. По рис. 2.10, рейтинговый показатель RBS—12,5.
Учитывая среднее расстояние между трещинами 500мм и наличие 2 систем трещин, показатель Js по графику (рис.2Л1) составляет - 20. Рейтинговый показатель по закрытым трещинам определяется по характеру трещиноватости (по табл.: трещины - однонаправленные волнообразные (А=95%), шероховатые волнистые (В=80%), имеются раздувы толщиной более протяженности, (D=60%), заполнены мел ко кусковым материалом, крепостью заполнителя — 2 (Е=80%)). RMRL = 12,5 + 20 + 14,5 = 47 Водопритоки снижают прочность массива, коэффициент равен 0,85. Порода подвержена выветриванию, коэффициент 0,8. Запасы Западного и Восточного рудных тел в отм. -590/-1080 м находятся в зоне положительных температур. Наличие льдистости в трещинах пород в районах вечной мерзлоты приводит к незначительному повышению их устойчивости. Устойчивость обычно снижается со временем. В данных условиях коэффициент поправки к MRMR принимается 110%. Для Восточного рудного тела: RMRi = peumumRBS + peumimzJs+ peumumJc Прочность образцов кимберлита Восточного рудного тела аналогична кимберлитам Западного на одноосное сжатие и составляет в отметках -290/-580м - ЮМПа, в отметках -580/-1080м — 41,6МПа. Трещиноватость рудного массива в отметках -290/-580м в среднем 3-4 трещин на 1 п.м. и 2 трещины на 1 п.м. в отметках -590/-1080м. Для горизонтов -290/590м: Прочность массива RBS = IRS х 0,8 х к Крепость заполнителей трещин по шкале Мооса = 2, инверсия = 0,5. Количество трещин на 1 п.м. (FF/m) = 3,5 Тогда FF/m 0, 5=1,75. Коэффициент поправки к прочности образцов IRS составляет 83%. Тогда RBS=10xO,8xO,83=6,64Mna. Рейтинговый показатель RBS 4. Учитывая среднее расстояние между трещинами 300-350мм и наличие 2 систем трещин, рейтинговый показатель Js составляет - 17. Рейтинговый показатель по закрытым трещинам определяется по характеру трещиноватости (по табл.: трещины - однонаправленные волнообразные (А=95%), шероховатые (В=80%), имеются раздувы толщиной более протяженности, (D=60%), заполнены мелкокусковым материалом, крепостью заполнителя (по шкале Мооса) — 2 (Е=80%). Рейтинговый показатель: Тогда показатель RMRi = 4+17 + 14,6 = 35,6 Водопритоки снижают прочность массива, коэффициент равен 0,95. Порода подвержена выветриванию, коэффициент 0,9. Почти половина запасов Восточного рудного тел в отм. -290/-580 м находится в зоне отрицательных температур. В данных условиях коэффициент поправки к MRMR принимается 120%. Таким образом: MRMR = RMRx0,95x0,9x1,2-36,5. Для горизонтов -590/1080м: Крепость заполнителей трещин по шкале Мооса = 2, инверсия по диаграмме (рис.2.9) = 0,5. Количество трещин на 1 п.м. (FF/m) = 1,7. Тогда FF/m 0,5=0,85. Коэффициент поправки к прочности образцов IRS составляет 87%. Тогда RBS=41,6 0,8 0,87=28,9МПа. Рейтинговый показатель RBS 13. Учитывая среднее расстояние между трещинами 5 00-6 00мм и наличие 2 систем трещин, рейтинговый показатель Js составляет - 21. Рейтинговый показатель по закрытым трещинам определяется по характеру трещиноватости (трещины - разнонаправленные волнообразные (А=100%), гладкие выступы (В=85%), имеются раздувы толщиной более протяженности, (D=60%), заполнены мелкокусковым материалом, крепостью заполнителя (по шкале Мооса) - 2 (Е=80%). Рейтинговый показатель: Водопритоки снижают прочность массива, коэффициент равен 0,85. Порода подвержена выветриванию, коэффициент 0,85. Запасы Восточного тела в отм. -580/-1080 м находятся в зоне положительных температур. В данных условиях коэффициент поправки к MRMR принимается 115%. RMRi = peumumRBS + peumumjs+ рейтингЗс Прочность образцов на одноосное сжатие составляет в отметках -290/ 590м —50МПа, в отметках -590/-1080м - 60,4МПа. Трещиноватость массива в отметках -290/-590м в среднем 1-2 трещин на 1 п.м. и 0,4-0,5 трещин на 1 п.м. в отметках-580/-1080м. Крепость заполнителей трещин по шкале Мооса = 1-2, в среднем инверсия по диаграмме = 0,75. Количество трещин на 1 п.м. (FF/m) = 1,5. TorflaFF/m 0,75=l,12. Коэффициент поправки к прочности образцов IRS составляет 84%. Тогда RBS=50x0,8x0,84=33,6Mna, рейтинговый показатель RBS 13,5. Учитывая среднее расстояние между трещинами 750мм и наличие 2 систем трещин, рейтинговый показатель Js по графику (рис.2.11) составляет -23. Рейтинговый показатель по закрытым трещинам определяется по характеру трещиноватости (по табл.: трещины - разнонаправленные волнообразные (А=100%), с гладкими выступами (В=85%), заполнены мелкокусковым материалом, крепостью заполнителя (по шкале Мооса) - 1. Рейтинговый показатель:
Определение необходимого расстояния между пунктами выпуска с учетом взаимодействия эллипсоидов выпуска
Расстояние между зонами выпуска определяется на основе прогнозныхданных о дробимости руды и теории взаимодействия пунктов выпуска. При выборе расстояния между пунктами выпуска необходимо исходить из условия небольшого пересечения эллипсоидов выпуска соседних пунктов для возможности их взаимодействия и обеспечения приемлемых показателей извлечения. При использовании для доставки обрушенной породы ПДМ, длина заездов составляет около 15 метров, расстояние между зонами выпуска варьируется в пределах 18-24м. Среднее расстояние между доставочными выработками - 30м. На зону обрушаемого материала влияет формирования одиночного пункта выпуска, с формированием эллипсоида, а затем - цилиндрической фигуры выпуска радиусом R. Зная возможное его значение, можно примерно предоставить схему расположения нарезных выработок. Система с самообрушением с донным выпуском руды в условиях Восточного рудного тела на гор.-590: Рейтинг массива находится в пределах 35-40, что соответствует 4 классу классификации Лобшира. Поскольку для доставки рекомендуется высокопроизводительные ПДМ типа CAT R2900 с объемом ковша 11,5м3, сечение доставочных выработок будет составлять 5 4м (рис.4.8), Таким образом, диаметр изолированной зоны выпуска при выходе кусков объемом более 2м не более 30% по методике Лобшира составит около 16-18м. Принимая во внимание, что взаимодействие зон выпуска проявляется при I ,5 диаметра изолированных зон выпуска, расстояние между зонами выпуска для условий Восточного тела должно составлять на глубине -590м-24-27м[50]. На рис. 4.9 показаны параметры выпускных выработок для условий Восточного тела трубки «Удачная». Система с самообрушением с донным выпуском руды в условиях Восточного рудного тела на гор.-1080м: Рейтинг массива составляет 40-45, по классификации Лобшира данные показатели относятся к 3 классу. Для доставки также рекомендуется использование ПДМ CAT R2900 с объемом ковша 11,5м , учитывая среднюю дробимость массива. Сечение доставочных выработок также будет составлять 5 4м [50]. Диаметр изолированной зоны выпуска при выходе кусков объемом более 2м не более 50-60% по методике Лобшира составит 18м. Принимая во внимание, что взаимодействие зон выпуска проявляется при 1,5 диаметра изолированных зон выпуска, расстояние между зонами выпуска вкрест целика для условий Восточного тела должно составлять на глубинах до а.о. -1080м-27-28М. Система с самообрушением с торцевым выпуском руды в условиях Западного рудного тела на гор.-590м: Как уже было отмечено ранее для отработки Западного рудного тела системами с самообрушением возможно их применение в варианте с торцевым выпуском руды. Данный вариант используется всего на нескольких рудниках: асбестовый рудник Гете (Зимбабве) и алмазодобывающий рудник Коффифонтейн (ЮАР). Учитывая опыт рудника Коффифонтейн, для снижения величины потерь рекомендуется использовать 3 достаточных горизонта (на руднике используется вариант с двумя горизонтами доставки для снижения затрат на ПНР). Рейтинг массива варьируется в пределах 30-33, что соответствует 4 классу геомеханической классификации. Основными факторами при выборе сечения выработок являются габариты предполагаемого к использованию оборудования. Сечение выработок составит 5 x4м. С использованием «диаграмм расположения выпускных зон» Лобшира, определяется расположение пунктов выпуска руды и доставочных выработок [50]. Для условий Западного рудного тела расстояния между пунктами выпуска руды в среднем 16-18м, для того чтобы обеспечить достаточное взаимодействие между раздробленными кусками руды. Взаимодействие зон выпуска проявляется при величине в 1,5 диаметра изолированных зон выпуска, ширина рудных «столбов» будет составлять 28-3Ом. Принимая это во внимание, на трех горизонтах доставки будут пройдены выработки 5,0м шириной, 4м высотой с расстоянием 16м по центру (вкрест простирания). Пункты выпуска в каждой выработке будут устанавливать с интервалом 28м. При шахматном расположении извлечение рудной массы будет более полным, а взаимовлияние эллипсоидов выпуска приведет к дополнительному перетиранию кусков. По результатам компьютерного моделирования выпуска [82-88] расстояние между выпускными выработками при заданной фрагментации составляет 16-18м, что соответствует параметрам, выбранным по методике Лобшира (рис. 4.10). Также была получена зависимость от расположения выработок по вертикали. Минимальные , потери , и разубоживание характерны для расстояния 10-14м. Рейтинговые показатели массива в отметках -590/1080 составляют 33-37 баллов, что соответствует 4 классу классификации Лобшира. Сечение выработок составляет 5мх4м.
