Введение к работе
Актуальность работу. Крупные месторождения золота и редких металлов обычно характеризуются сложной структурой рудных залежей, изменчивость» устойчивости руды и вмещающих пород, значительными колебаниями в степени оруденения и характере минерализации рудо -носних зон. В этих условиях существующая ориентация на применение на месторождении одной систем» разработки, адаптируемой ко всему диапазону изменения условий, не обеспечивает высокой интенсивности добычи руды. Обычно использупмие на практике варианты слоеиого обрушения при удовлетворительных показателях качества отработки месторождения характеризуются высокой трудоемкостью добычи руды , требуют большого рясхода дефицитного и дорогого в условиях Казахстана леса.
Применение более производительных и ресурсосберегающих техно-логий с подэтажной выемкой руды сопровождается недопустимым уровнем потерь и разубоживамия (до ІЬ-20'.S) ценного полезного ископаемого и технически неприемлемо для отработки маломощных рудных зон.
Н последнее время замегчое сокращение потерь (до 4-6%) на рудниках цветной металлургии достигается за счет применения выемки руд под искусственной кровлей при системах разработки с закладкой или с обручением налегающих пород. Наибольшее распространение получили варианты с камерной выемкой руды, отличашиеся высокой производительностью, но недостаточно адапткянне к условиям разработ-ки месторождений с выраженной изменчивостью условий залегания рудных тел. Несоответствие постоянных, принятых проектом параметров очистной выемки измемягпцшдея элементам залегания рудних тел и устойчивости р.чещаюччго пассива отзывает псвызекие авартіЯности горных работ и снижение показателей извлечения полезного ископаемого.
Цель работы - установление зависимостей изменения глрг.мотроп очисткой выемки о? конструктивних и технологических характеристик искусственной кровли, что позволит повысить интенсивность разрз -ботки сложноструктурчых месторождений ценные руд.
Основная идея работы заклячаотсп в райониросакии слоотострук-турного нестороздйния на технологические зоны и адаптации тзхко -легий разработки к зональным условиям формированием искусственной кровли с необходимыми конструктивними и технологктескигги характеристиками.
Задачи исследований:
обоснование критерия районирования сложноструктурных месторождений и выделение технологических зон для его отработки ;
совершенствование вариантов систем разработки разных классов с выемкой руды под искусственной кровлей ;
установление зависимостей изменения параметров очистной выемки от конструктивных и технологических характеристик искусственной кровли ;
опытно-промышленные испытания и оценка эффективности разработанных технологий.
Методика и объект исследования. В основу метода исследования заложен системный подход к изучению и построению технологии разработки сложноструктурных месторождения. В диссертации применен комплексный метод исследования, включающий анализ и научнее обобще -ние отечественного и зарубежного опыта, аналитические и экспери -ментальные исследования, методы научного прогноза,статистическую обработку экспериментальных данных, методы физических и химичес -ких анализов вещественного состава изучаемых сред.
Объектом исследования являются технологии разработки залежей ценных руд с использованием искусственного ограждения очистного пространства. В качестве объекта применения разработанных технологий рассматривается Бакырчикское золоторудное месторождение.
Защищаемые научные положения:
интенсивность разработки сложноструктурных месторождений ценных руд повышается за счет районирования рудной залежи на технологические зоны и адаптации выбранных систем разработки к зональным условиям введением технологического процесса разделения контакта руца - порода.и использованием рациональных конструкций ис -кусственной кровли j -
показатели извлечения руды при добыче находятся в зависимости от совокупного влияния высоты отбиваемого слоя руды, мощ -иости и угла падения рудного тела, физико-механических свойств обрушаемой горной массы и динамической устойчивости искусственной кровли воздействию взрыва ;
эксплуатационная скорость возведения искусственной кровли очистного пространства находится в прямой линейной зависимости от производительности забойного рабочего по выемке руды из монтаж -його слоя.
Достоверность научных положений и результатов обеспечена:
- надежностью к представительностью исходных данных, собран
ных з течение 10 лет ;
сопоставлением теоретического прогноза с результатами эксперимента и промышленного внедрения разработок ;
сравнением полученных результатов с данными аналогичных исследований и практики в СНГ и в странах дальнего зарубежья;
эффективностью внедрения созданных технологий разработки ценных руд под искусственной кровлей.
Научная новизна работы состоит в:
использовании в качестве критерия районирования сложност -руктурных месторождений технологического параметра - рационального шага погашения выработанного пространстса;
разработке новых технологических схем формирования искусственной кровли повышенной несущей способности, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения ;
установлении аналитических и эмпирических зависимостей показателей извлечения и эффективности добычи руды под искусствен -ной кровлой, отличающихся учетом сошестного влияния технологических и конструктивных факторов.
Личный вклад автора состоит:
в разработке технологических схем возведения гибких пэре -крытий и очистной выемки руды под ним ;
установлении аналитических и эмпирических зависимостей потерь и разубоживания, а также эффективности добычи руды с применением гибкого перекрытия от природных и технических факторов ;
в разработке составов твердеющих закладочных и защитных смесей;
в составлении практических предложений, технологических регламентов для проектирования и непосредственном участии в испытаниях и внедрении созданных технологий га рудниках Казахстана.
Практическое значение диссертации состоит в разработке:
- эффективной технологии выемки руды под гибкий перекрытием,
обеспечивающей повышение полноты извлечения полезного ископаемо
го из недр до 0,94-0,96, снижение его разубоживания при добыча
до 3-5 и повышение производительности забойного рабочего на 50-IOO5S;
эффективной технологии выемки руды под искусственным ограждением очистного пространства массивом пластифицированной зак -ладки, обеспечивающей снижение потерь и разубоживания руды до 3-5% ;
рациональных конструкций и технологии монтажа гибких перекрытий, обеспечивающих снижение расходов материалов на 10-15 и
уыеньаение затрат на монтаж перекрытия на 14-10%.
Реализация рекомендаций в промышленности. Технология разра -ботки месторождений ценных руд с применением гибких перекрытий внедрена в широких масштабах на рудниках Бакырчикского и Целинного комбинатов. За внедрение этой работы в производство творческий коллектив с участием автора диссертации удостоен премии Совета Министров Казахской ССР за 1989 г.
Составлены срочный технологический регламент на проектирование системы разработки с закладкой, производство закладочных ра -бот и строительство закладочного комплекса на Бакырчикском руднике, а также техническое задание на проектирование закладочного комплекса для Бакырчикского рудника.
Использование результатов работы обеспечило безопасную и эффективную разработку Бакырчикского месторождения с получением экономического эффекта при долевом участии автора в размере более 1,4 млн,рублей.
Апробация работы. Основные результаты исследований по диссертации докладывались на Всесоюзных научно-технических конференциях: "Совершенствование подземной' разработки месторождений руд черных и цветных металлов", (Алма-Ата,1984) ; "Перспективы развития технологии подземной раэработхи рудных месторождений",(Москва,1985); "Теория и практика проектирования, строительства и эксплуатации высокопроизводительных подземных рудников" (Москва,1990); на республиканской научно-практической конференции "Разработка научных основ комплексного освоения месторождений с учетом изменения минерально-сырьевой базы действующих рудников", (Алма-Ата, 1989).
Технология разработки ценных руд с применением гибких перекрытий демонстрировалась на выставках, где была отмечена дипло -мами I и II степени ВДНХ КаэССР и бронзовой медалью ВДНХ СССР.
Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 печатных работ, в том числе 7 научных статей и получено 2 авторских свидетельства на изобретение.
Объем и структур", работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, выполнена на 195 страниц машинописного текста, включая 46 рисунков и 34 таблицы. К работе приложены список использованной литературы из 136 наименований, необходи -мыо расчетные материалы и документы по внедрению разработок,на 31с.
Исследования по теме диссертации выполнены в Институте горного дела им.Д.А.Кунаева НАН Республики Казахстан и на горнодо -бывающих предприятиях Казахстана в 1ЭЙ2-1994 гг. по планам науч-
но-исследовательских работ, утвержденным Президиумом АН КазССР, Министерством цветной металлургии КазССР, а также по Целевой комплексной программе строительства и реконструкции закладочных комплексов на предприятиях цветной металлургии СССР.
