Введение к работе
Актуальность работы. При эксплуатации сложноструктурных скальных месторождений полнота использования недр повышается повторной разработкой потерянных руд, но повышенные потери слежавшихся руд при их выпуске снижают экономическую эффективность добычи. Поэтому разработка технологических решений по повышению полноты использования недр и качества добываемых руд на основе рационального использования пробуренных в разрушенном массиве скважин является весьма актуальной проблемой. Инициирование процесса выпуска руд зарядами ВВ в сооружаемых скважинах повышают полноту использования недр и снижают величину потерь и разубоживания, но для широкого использования технологии проходки взрывных и контрольных скважин необходимо обоснование экономической целесообразности и технологической возможности применения таких технологий.
Цель работы – повышение полноты использования недр при подземной разработке рудных месторождений скального типа.
Основная идея работы заключается в формирования фигуры выпуска руд путем интенсификации истечения слежавшихся руд взрыванием зарядов ВВ в сооружаемых в разрушенном массиве скважинах.
Методы исследований: анализ и обобщение литературных источников и передового опыта; изучение состава и свойств материалов; математическое планирование и обработка результатов экспериментов; натурный и лабораторный эксперимент; физическое и экономико-математическое моделирование и технико-экономические расчеты.
Научные положения, представляемые к защите:
1. Минералогический состав пород, локализация рудных тел и степень метаморфизации определяют склонность отделенных от массива минералов к природному выщелачиванию и потере подвижности при выпуске, что радикально снижает показатели добычи слежавшихся руд обрушением.
2.Условием контролируемого по показателям потерь и разубоживания выпуска слежавшихся руд является разрушение конструкции из заклинившихся во внешнем слое пород, прочность которой описывается физико-математическая моделью.
3.Показатели бурения в разрушенных и слежавшихся породах скважин для размещения ВВ зависят от сопротивления перемещению труб и описываются предлагаемой физико-математической моделью взаимодействия индентера с разрушенной породой.
4.Вовлечение в производство потерянных слежавшихся руд при контролируемых за счет бурения взрывных и контрольных скважин параметрах выпуска компенсирует увеличение затрат на добычу и обеспечивает прибыль, а интенсификация выпуска взрыванием зарядов ВВ в скважинах на 60% превышает базовые показатели.
Научная новизна работы:
1.Предложена физико-математическая модель, описывающая условие разрушения конструкции из заклинившихся во внешнем слое структурных отдельностей при интенсификации выпуска слежавшихся руд.
2.Предложена физико-математическая модель взаимодействия бурового снаряда при бурении скважин для размещения ВВ в разрушенных и слежавшихся породах, описывающая параметры сопротивления техногенного массива перемещению труб.
3.Сформулирована концепция управления эффективностью повторной разработки месторождений скальных руд и математическая модель эколого-экономической оценки технологии, учитывающая закономерности образования вторичных рудных массивов, распределения в них полезных компонентов и подвижности слежавшихся руд при выпуске.
Научное значение работы. Предложенные методы повышения полноты использования недр с уменьшением уровня потерь и разубоживания при интенсификации выпуска руд развивают научные основы эффективного недропользования.
Практическое значение работы. Предложенные закономерности образования вторичных рудных массивов, модель управления подвижностью слежавшихся руд, параметры работы бурового снаряда, физико – математической модель взаимодействия индентера с разрушенной породой, концепция управления эффективностью повторной разработки месторождений и математическая модель эколого-экономической оценки технологии пригодны для реального повышения экономической эффективности при повторной разработке месторождений.
Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается представительностью и надежностью исходных данных, полученных на основе системного подхода, сопоставимостью результатов исследований с данными практики, применением методов статистической обработки и моделирования с использованием механизированных расчетов и технико-экономического анализа.
Реализация работы. Рекомендации по повышению эффективности добычи слежавшихся руд приняты для реализации предприятиями Северного Кавказа (Садон, Уруп, Тырныауз и др.) и Казахстана. Основные результаты диссертации используются при проведении лекций, лабораторных и практических работ в ЮРГТУ и СКГМИ.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно – технической конференции ЮРГТУ (Новочеркасск, 2005 г.), на технических советах Садонского СЦК (2006) и Тырныаузского ВМК (2007), на совете горно-геологического факультета Северо-Кавказского ГТУ (Владикавказ, 2008) и на научно-произ-водственном совете института «Кавказцветметпроект» (Владикавказ, 2008 г.).
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в .. печатных работах.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 72 наименований. Работа изложена на 146 с. машинописного текста, включает 45 рис. и 40 табл.
