Введение к работе
Актуальность работы. При разработке месторождений комбинированным открыто-подземным способом вскрытие запасов за предельными контурами карьеров в большинстве случаев производится с земной поверхности с большими объемами капитальных работ и длительными сроками строительства вскрывающих выработок. Последними исследованиями и практикой разработки ряда месторождений доказано, что использование карьерного пространства для вскрытия запасов за контуром карьеров сокращает срок строительства подземного рудника на 1-3 года и позволяет увеличить на 7-9 % доход от разработки месторождения.
При использовании карьера в качестве главной вскрывающей выработки для подземного рудника транспортирование руды производится по существующим карьерным выработкам. На глубоких карьерах с ограниченными размерами в плане используется автомобильный транспорт, затраты на который достигают 80% от общих затрат на добычу. Транспортирование руды с подземного рудника по карьерным автомобильным съездам является еще менее эффективным.
Снижение затрат на транспортирование горной массы с глубоких горизонтов карьеров возможно за счет строительства крутых траншей и применения автомобильно-конвейерного и автомобильно-скипового транспорта. Изменение схем вскрытия карьеров с переходом на более экономичные виды транспорта целесообразно при длительных сроках эксплуатации карьеров в связи с большими капитальными затратами, продолжительными периодами строительства и окупаемости затрат. На многих карьерах изменение схемы вскрытия оказывается неэффективно ввиду ограниченного срока их доработки.
Вскрытие карьеров системой крутых траншей с переходом на комбинированный автомобильно-конвейерный или автомобильно-скиповой транспорт на заключительных этапах открытой разработки и дальнейшее его использование при подземной разработке позволит увеличить срок эксплуатации карьерных подъемников и существенно снизить затраты на транспортирование горной массы с глубоких горизонтов карьера и впоследствии руды с подземного рудника.
Таким образом, обоснование схем вскрытия карьеров на заключительных этапах открытой разработки при освоении месторождений комбинированным открыто-подземным способом является актуальной научно-практической задачей.
Объект исследований – рудные месторождения, разрабатываемые открыто-подземным способом.
Предмет исследований - схемы вскрытия глубоких карьеров при комбинированной открыто-подземной разработке месторождений.
-
Рациональная зона перехода на комбинированный транспорт с изменением схем вскрытия карьеров при открыто-подземной разработке месторождений определяется высотой подъема по карьеру, объемами и сроками перемещения горной массы с открытого и подземного рудников карьерными подъемниками.
-
Изменение схем вскрытия карьеров с переходом на комбинированный автомобильно-конвейерный или автомобильно-скиповой транспорт на заключительных этапах открытой разработки при освоении рудных месторождений открыто-подземным способом целесообразно производить при соотношении объемов транспортирования с подземного рудника к объемам транспортирования из карьера более 0,3 при высоте подъема по карьеру: для конвейерного подъемника - от 200 м; для скипового подъемника - от 300 м.
- , отличающаяся от существующих учетом использования карьерных выработок и транспортных коммуникаций при последующей подземной разработке месторождений.
Практическая значимость работы заключается в том, что: разработанные схемы вскрытия карьеров при освоении месторождений комбинированным открыто-подземным способом позволяют сократить затраты на транспортирование горной массы с нижних горизонтов глубоких карьеров и впоследствии руды с подземных рудников; разработанные экономико-математические модели, позволяют произвести расчет эффективности изменения схем вскрытия карьеров на заключительных этапах открытой разработки при освоении месторождений комбинированным открыто-подземным способом.
Апробация работы. Результаты, основные положения и рекомендации диссертации докладывались и обсуждались на: 17 международной научно-технической конференции «Неделя горняка» (г. Москва, 2009); 5 международной научно-практической конференции «Геотехнология-2010» (г. Джетыгара, Казахстан, 2010); 66, 67, 68, 71 научно-технических конференциях Магнитогорского государственного технического университета (г.Магнитогорск, 2008, 2009, 2010, 2013); научно-технических семинарах Института горного дела и транспорта ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 11 работах, из них 4 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка из 84 наименований и содержит 142 страницы машинописного текста, 42 рисунков, 29 таблиц.
Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» на кафедре открытой разработки месторождений полезных ископаемых.
Автор выражает благодарность сотрудникам кафедр ОРМПИ и ПРМПИ Института горного дела и транспорта ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова» за поддержку и ценные советы.
