Введение к работе
Актуальность темы. Горное производство в районах со слабо азвитой инфраструктурой и спецификой криолитозоны, на террито-ш которой сосредоточены значительные запасы полезных ископае-мх, о{5ходится в несколько раз дороже, чем в других регионах :траны. Особенно большое влияние на себестоимость работ оказы-іают затраты на развитие инфраструктуры, оплату труда, транс-юртировку материалов и оборудования, а также ущерб от качест-іешшх и количественных показателей добычи полезных ископаемых. з связи с этим, актуальным является решение проблемы повышения эффективности подземных горных работ применением ресурсосберегающих технологий, обеспечивающих максимальный народнохозяйственный эффект при минимальных негативных экологических последствиях.
Подземная разработка рудных месторождений наклонного залегания производится, в основном, камерно-столбовыми, стоьъи'-.к системами разработки с оставлением ленточных целиков, лабо камерными системами с применением твердеющей закладки на целебной основе, для которых характерно снижение технико-эконоп>,чэс-ких показателей в 1,5 - 2,0 раза по сравнению с выемкоЧ крутопадающих объектов. Исследование целесообразности применении Оз-тонной закладки в северо-восточном регионе показало ее -ийг-куз экономическую эффективность, поэтому повышение показателей извлечения полезных ископаемых в условиях новых рыночных ОТНОШЗНчл должно вестись за счет максимального использования имеющихся шнерально-сырьевых ресурсов, материально-технической базы и природно-климатических особенностей.
В работе обобщены комплексные теоретические и экспериментальные исследования, выполненные автором в качестве исполнителя этапов плановых тем Института горного дела Севера СО РАН: 3.3. "Разработка рациональных способов, методики оценки и выбора оптимальных параметров подземной отработки рудных месторождений Севера", 2. "Разработка методов исследования состояния и структуры массивов многолетнемерзлых пород для создания нетрадиционных технологий отработки месторождений Севера" (Распоряжение АН СССР от 14. 05.86 г. N10103-858, Пост. ГКНТ N 56 от 10.03.86 г.).
Цель работы. Обоснование технологических параметров разра оотки наклонных месторождений криолитозоны," обеспечивающих эс] фективность применения замораживаемой закладки.
Идея работы. Использование зависимостей изменения напряже ний в массиве горных пород с учетом динамики развития горнь работ при управлении горным давлением льдопородной закладко{
Методы исследований. В работе использован комплексный М тод, включающий анализ и обобщение ранее выполненных исследовг ний по изучаемым вопросам; лабораторные, натурные и аналитичес кие исследования свойств и термомеханического состояния массш многолетнемерзлых пород, процессов производства горных работ методы математической статистики, опытно-промышленные испытан! и технико-экономический анализ.
Основные научные положения, защищаемые в работе, сводятся следующему:
эффективная )0тработка наклонных рудных месторождені средней мощности в криолитозоне обеспечивается применением те: нологии добычи руды камерно-целиковыми системами разработки заменой рудных целиков на льдопородные;
выбор технологических схем добычи руды основывается ] установленных закономерностях изменения термомеханического со< тояния конструктивных элементов системы разработки, оценке ; прочностного состояния, исследовании поведения искусственно массива;
обоснование конструктивных параметров системы разработ при минимальных затратах на исследования наиболее достовер производится на основе применения метода фотоупругих датчик напряжений в натурных исследованиях, интерпретации результат измерений с использованием адаптированной математической моде механического состояния массива горных пород.
Достоверность научных положений, выводов, и рекомендации сформулированных в диссертации, подтверждается сходимостью р зультатов теоретических исследований с данными натурных измер ний и опытно-промышленных испытаний, а также положительным э фектом внедрения разработанных технологических схем ведеш горных работ.
Научная новизна. Определена зависимость прироста -квази лавных напряжений методом фотоупругих датчиков при послєдое тельной отработке первичных камер опытно-промышленного участв
- ВЫЯБЛеНО, ЧТО ДЛЯ УСЛОВИЙ ОПЫТНОГО учаОТКЛ МОСТ'.'РОЖДОНИІ":
Бадран интенсивность горного давления превышает давление; геса налегающих пород в 6 раз;
установлено выражение для оценки прочностного состояния конструктивных элементов по коэффициентам запаса прочности в точках массива при разработке опытно-промышленного участка Бадран;
определены рациональные технологические параметры ведения горных работ с использованием замораживаемой закладки, заключающиеся в обосновании оконтуривания рудных запасов, последовательности выемки и закладки камер, пролета камер и ширины целиков, послойного (0.5 м) намораживания закладки.
Практическая ценность. Для условий наклонного месторождения средней мощности в пределах криолитозоны разработаїга и внедрена технология добычи руды камерно-целиковой системой разработки с льдопородной закладкой, позволяющая значительно повысить качественные и количественные показатели при минимальном расходе дефицитных материалов іг снизить ущерб окружающей среде.
Реализация результатов работы. Внедрение результатов исследований на руднике Бадран позволило при отработке 13 выемоч--ных камер с объемом добычи порядка 110 тыс.т сократить потери и разубоживание руды соответственно до 7 и ЮЛ. Произведена закладка 8 первичных камер с суммарным объемом 23,5 тыс. м3.
Фактический экономический эффект (в ценах 1991 и 1992 г. г.) от внедрения камерной системы с льдопородной закладкой вместо камерно-столбовой системы разработки к началу 1993 года составил 25,26 млн. руб.
.Апробация работы. Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на VII Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и специалистов (Якутск. 1936 г.), . на Республиканской научно-практической конференции молодых ученых и аспирантов (Якутск. 1993 г.). на Всероссийской конференции по проблемам управления напряженно-деформированным состоянием массива горных пород при открытой и подземной разработке месторождений полезных ископаемых (Екатеринбург. 1994 г.). на технико-экономических советах АК "Золото Якутии", института "Якутзолотопроект" и АО "Индигирзолото".
Публикации. По результатам научных исследований опубликовано -9 печатных работ.
Объем работы. Диссертация состоит.из введения, шести глав, заключения и приложений, содержит 181 страницу машинописного текста, И таблиц. 42 рисунка, список использованной литературы из 126 наименований и 20 страниц приложений.
Автор выражает искреннюю признательность сотрудникам ИГД Севера. ИГДС СО РАН, ЛГИ. Якутзолотопроект. АК "Золото Якутии". АО "Индигирзолото". старат. артели "Западная" и всем коллегам, оказавшим консультации и помощь при выполнении работы.
