Введение к работе
Актуальность ієну. Железорудное сырье на Украине добывается при разработке крутопадеющих месторождений как открытый, так и подземным способом. До последнего вреиени открытая разработка имеет преимущественное распространение по масштабні производства, отличается високими технико-экононическкын показателями. Ка яо-леэорудных карьерах г луб та горных работ составляет 250-300 ц и в соответствии с наполненными проектами достигнет 500-700 и. Однако возросшие требования к охране окружающей среды, резкое ограничение земельных отводов торгам предприятиям для складирова-пия вскрышных пород и отходов обогащения обусловили все более воэ-растаияую сложность ведения открытой разработки месторождений полезных ископаемых на болышх глубинах. Наиболее важиши из многих вопросов указанной проблеми", которіе изучены недостаточно полно и требуют дальнейших исследований, являются обоснование способов и с*ем вскрытия глубоких горизонтов действующих карьеров, транспортирования горной массы, установление параметров элементов системы разработки, способствующих равномерной виемке разнотипных горных пород в течение длительного периода эксплуатации при рациональном использовании земельных ресурсов.
Решение поставлений вопросов произведено ;п примере откры-' той разработки ^оришне-Плагганского и Лавриковского железорудных месторождение карьером Полтавского горда-обогатительного комбината. Исследование, разработка и внедрение отдельных задач по коренному совершенствованию систем вскрытия, комбинированных видов карьерного транспорта, а также складированию вскрышных пород в выработанном пространстве выполнено па стадии проектирования и зк~ сплуатации ряда глубоких карьеров Кривбасса, что имеет актуальное научное и народнохозяйственное значение ив только для горных предприятий Украины, но. и для стран. СНГ с адексатными горногеологическими условиями залегания месторождений полезных ископаемых.
Цель работы заключается в установлении аффективных технологических v конструктивных параметров систем вскрытия и разработки глубоких горизонтов действующих железорудных карьеров подземными горными выработками с применением большегрузных скиповых подъемников и внутренним отвалообраэованием вскрышных пород.
Идея работа состоит в том, что повышение вффекгивности открытой разработки железорудных месторождений достигается путш вскрытия глубоких горизонтов карьеров подземными выработками, оснащении транспортах систем большегрузными скиповыми подъемниками п ііЕціаліи икброштагеляии, обеспечивавшими складированнэ гскрыгшы? пород в выработашюм пространстве в макс/лальшы объеме. Каучше прлоткенул, защищаемые авто рои:
- новнз транспортные схемы с прівденвниеи большегрузных ски
пев я мощных вибропитачелеЯ з комплексе с проседании!,! вакрцвйоащк
подпетых выработок поэволлиг полкоегш испольоов^ть шрйбоїчіншс
пространство для склодігрозакид вскрышных пород. Это легло в осно
ву окошмихо-математическон модели обоснования рациональных пара-
, метров систем вскрытия и разработки глубоких горизонтов npiatenit-тельно к действующим яелезорудшы карьершл;
-интенсивность истечения скальных пород при вибровипуске является мкншальной при содержании 2-3 крупних кусков в потоке и ха-рактеризуется ковффициентаыи проходимости горной массы по актив-"ой высоте и по кириш випускного отверстия, которые послужили осмиевой для расчета конструктивних и технологических параметров иацшх карьерных вибропигателей и перегрузочных пунктов;
- основные технико-экономические показатели разработки круто
падающих железорудных месторождений Украины иэмен&отся по прямо
линейной зависимости от срока эксплуатации предприятия и глубины "
горных работ; учет отого явления совместно со складированием
вскрышных пород в выработанном пространства глубоких карьеров по
разработанный технологиям позволяет эффективно добывать железные
руды открытым способом по сравнению с подземным на глубинах до
500-700 м.
Научная новизна работы:
-обоснована и создана экономико-математическая модель открытой разработки рудных месторождений, учитывающая динамику прибыли предприятия в зависимости от производственной мощности по добыче разнотипного минерального сырья, эффективности горных работ, компенсации их последствий, которая позволяет повысить на 20-30 % достоверность расчетов параметров систем вскрытия глубоких горизон-
3.
тов действующих карьеров подземными выработками о большегрузными скиповыми подъемниками для вертикального подъема горной массы;
- установлены технологические параметры перегруЕСчгах пунк
тов1, при комбинированных видах транспорта, позволявшие в зави
симости от качества и количества перегружаемой горной массы
определять линейные размеры рабочего органа мощных внбро-
питателей, сопрягаемых с ними випускних отверстий рудоспусков
и бункеров, обосновать схекн их размещения на глубоких карьерах
с учетом устойчивой конфигурации бортов; в
- обоснована технология использования выработанного простран
ства глубоких карьеров для постоянного складирования пустых по
род и временного размещения разнотипного попутно добшзасиогэ мине
рального сырья, обеспечивающая повышение технико-оконсвдгчесяих
показателей горного производства и существенное еннжеше площа
дей нарушаемых земель.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается использованием фундаментальных положений теории и практики открытых горных работ, широким анализом условий работы железорудных предприятий Украины, опытом эксплуатации скиповых установок грузоподъемностью БО т для вертикального подъема при откритой и подземной разработке, а также внутреннего отвалообразования на глубоких карьерах в Кривбассе, достаточной сходимостью в пределах до 5 % результатов исследований с имеющимися фактическим и проектными показателями.
Практическая ценность работы заключается в использовании
разработанных методик по определению параметров систем вскрытия .
глубоких горизонтов карьеров подземными горными выработ-
ками, обеспечивающих внутреннее отвалообразование в их выработанном пространстве, а также параметров перегрузочных пунктов с1вибропитателями при проектировании и реконструкции действующих железорудных предприятий. Для карьерных пеоегрузочных пунктов разработаны конструкции мойных вибропитг.телеп. Обоснованы и внедрены способы складирования вокрышннх пород в выработанном пространстве глубоких карі-.рров.
4.
Реализации выводов и результатов работы.
Предложенные автором технологические решения и способы вскрытия глубоких горизонтов железорудных карьеров Украины подземными выработками, перегрузки крупнокусковых скальїіих горшх пород . мощными вибропитателями, размещения отходов горного производства в выработанном пространстве включены в методические рекомендации, инструкции и технические требования, которые использованы при проектировании институтами Шгипроруда и Кривбасспроект-с долевш ожидаемьш годовым экономическим эффектом 331,3 тыс.руб. 1!а НКПЖе внедрена технология засылки отработанного участка карьера # I с экономическим эффектом, приходящимся на долю автора, 133,7 тыс.руб.
Апгюбапия работы. Результаты исследований на различных этапах их выполнения были рассмотрены и одобрены на всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях в ИГД ШМ (Свердловск, IS78), НИГга (Кр.Рог, 1983, 1985, 1987 и 1991), КГШ (Кр.Рог, 1984); на технических совещаниях в ГКНГ СМ СССР, Ыин-в черыете УССР, ШО " Уирруда".
Публикации. Соискателем написано самостоятельно и в соавторстве 58 научных трудов. По теме диссертации опубликованы I монография и 12 статей, получено 17 авторских свидетельств на изо-< бретения.