Введение к работе
і я і j-a л ь н о о і і работы. Переход предприятий на эвые условия работы требует изыскания путей снижения себестоимости родукции и интенсификации производства.
На рудниках, применяющих этажно-камерную систему разработки, асота этажа находится в пределах 6С-80м, поэтому высота камер соо-авляет.от 40 до 80 м. Применение камер увеличенной в 1,5-2 раза вы-эты и более позволит сократить число этажей и объем горнокапиталь-ах работ за счет уменьшения количества околоствольных дворов и вершлагов. Одновременно снижаются затраты на горноподготовительные аботы в результате того, что часть этажных штреков заменяется под-тажными буровыми выработками изньшего сечения. Объединение двух ка-эр по высоте в одну приведет к уменьшению удельного объема нареа-цх работ, так как отпадает необходимость в проведении выработок впуска и доставки на горизонте, ранее разделявшем этот участок на две амостоятельные камеры.
Несмотря на отмеченные преимущества такой технологии, глубоких сследований в этой области до последнего времени не проводилось, мещиеся решения разработаны для систем с обрушением пород яедезо-удных месторождений. Полученные результаты не могут быть полностья аспространены на медноколчеданные месторождения, разрабатываемые такно-камерной системой с твердеющей закладкой, область применения :оторой интенси'вно расширяется. Погашение выработанного пространст-іа твердеющей закладочной смэсьо влечет перераспределение напряже-[ий на искусственный массив и значительно облегчает работу элемен-'ов системы разработки. В сочетании с новыми технологическими реие-шями это создает предпосылки для изменения в большую сторону пара-гетров камер.
Научные и методические основы применяемой в настоящее время
почти повсеместно высоты этана в 60-80 м созданы давно, но как показали выполненные нами исследования, не всегда являются достаточно надежным! применительно к камерам повышенной высоты. Основный сдерживающим фактором при этом является слабая изученность степени изиенения устойчивости обнажений, в первую очере; пррод висячего бока, и характера перераспределения напряжений с увеличением высоты камеры, особенно в зонах действия больших тє тонических напряжений. Это обусловливает актуальность определения эффективной высоты камеры при этажно-камерной системе разре Сотки с монолитной закладкой.
Целью работы является снижение себестоимости руды за счет увеличения высоты очистных камер, при зтажно-каме] ной системе разработки с монолитной закладкой.
Основная и.дея работы заключается в использовг нии выявленных закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния горного массива с увеличением высоты камер д: пространственной ориентации камер и определения их параметров в гонах действия тектонических сил.
Методика исследований включила анали; и обобщение результатов применения камер увеличенной высоты в нашей стране и за рубежом, математическое моделирование моюдої конечных элементов с реализацией на ЭВМ, измерения напряжений, деформаций и смещений в разрабатываемом массиве горных пород ш моделях и в натурных условиях, оценку фактического контура внеї ких камер на разных этапах отработки, статистическую обработку результатов и технико-экономический анализ.
Научные положения, защищаемые работе, и новизна:
закономерности формирования первоначального напряженного состояния массива горных пород на глубоких горизонтах Северног
фланга Гайского месторождения;
получены закономерности изменения напряженно-деформированного состояния вмещающих пород при увеличении высоты камер и изменении их ориентации относительно вектора горизонтальных напряжений;
закономерности развития деформаций пород вокруг подзтажных выработок при отработке рудных тел камерами увеличенной высотой;
зависимости основных технико-экономических показателей этая-во-каизрной системы разработки с монолитной закладкой от высоты камер.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована хорошей сходимостью расчетных показателей с результатами экспериментов в лаборатории и на производстве, высокой точностью инструментальных замеров (± 0fl0uu), положительными результатами опытно-промышленной проверки разработанных рекомендаций в тести камерах высотой до 140м.
-Практическая ценность работы заключается в:
сокращении удельного объема подготовительно-нарезных работ, за счет уменьшения числа выработок выпуска и доставки, что снижает себестоимость добычи руды на 0,07-ОД2 руб/т извлекаемых запасов и ускоряет на 2-6 месяцев их ввод в эксплуатацию;
уменьаении потерь руды и разубоживания за счет сокращения числа "гребней", теряемых в закладке между выпускными выработками и снижении объема закладки, поступающей в руду из днища вышележащей -камеры, что дает дополнительную прибыль до 0,5 руб/т. извлекаемых запасов.
Реализация работы. На Гайском подземном руднике отработано камерами I очереди высотой от 96 до 140 метров 3,5.106 т руды. Получен фактический годовой экономический эффект
157'тыс.руб.,в той числе за счет снижения объема подготовительно-нарезных работ 124 тыс.руб, А тыс.руб - за счет снижения потерь руды и 29 тыс.руб - за счет снижения разубокивания.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях Магнитогорского горно-металлургического института (г.Магнитогорск, I984-I99Q гг), на технических совещания Тайского горнообогатительного комбината (г.Гай, 1984-1990 гг), на УШ Уральской научно-технической конференции по системам подземной разработки руд цветных металлов (г.Свердловск, 1989г.), на IX Всесоюзной конференции по механике горных пород (г.Фрунзе,І989Г) на Всесоюзной научно-технической конференции "Теория и практика проектирования, строительства и эксплуатации высокопроизводительных подземных рудников" (г.Москва, 1990 г.), на Всесоюзном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пород (г.Новосибирск, 1990 г.), на Всесоюзной конференции "Эффективные технологии, способы и средства, обеспечивающие современные требования к экологии при разработке месторождений полезных ископаемых" (г.Москва, 1990 г.), на Республиканской конференции молодых ученых и специалистов "Техника и технология горного производства" (г.Днепропетровск,1990 г.), на совещании "Проблемы техногенного изменения геологической среды и охраны недр в горнодобывающих регионах" (г.Пермь,1990 г.).
Публикация р а б о ты. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.
Объем работ ы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов и заключения', изложенных на 106 страницах машинописного текста, содержит 56 рисунков, 20 таблиц, список использованных источников из 121 наименований и приложений.
