авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Совершенствование технологии выемки маломощных крутопадающих жил на основе малогабаритных самоходных машин (на примере дарасунского золоторудного месторождения

-- [ Страница 2 ] --

Примечание: данные табл. 1 сходятся со значениями напряжений, приведенными в указаниях Л.И. Сосновского по безопасному ведению горных работ на Дарасунском месторождении, склонному к горным ударам.

Данные табл. 1 показывают, что на глубине 750 м напряжения в массиве достигают значительных величин, что затрудняет применение системы разработки с магазинированием руды в блоках. С учетом этого и на основе выявленных тенденций нами предложена технология разработки маломощных крутопадающих жил с валовой выемкой слабонаклонными слоями, закладкой выработанного пространства и применением комплекса малогабаритных самоходных машин (рис. 1), основанная на запатентованном способе разработки (патент РФ № 2371579).

Рис. 1. Технологическая схема валовой выемки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства и применением комплекса малогабаритных самоходных машин:

1 – вентиляционный штрек; 2 – гранулированная закладочная смесь; 3 – диагональный слой; 4 – рудный штрек; 5 – погрузочно-транспортная сбойка; 6 – ленточный перегружатель; 7 – полевой откаточный штрек

Технология исключает блоковую подготовку, проведение рудоприемных и выпускных выработок. Подготовительно-нарезные работы включают проходку верхнего штрека 1 с оставлением надштрекового целика – потолочины (для вентиляции, подачи закладочной смеси) и двух нижних: рудного 4 - для подачи свежего воздуха и доставки рудной массы и полевого откаточного штрека 7. Штреки 4 и 7 периодически соединяют между собой погрузочно-транспортными сбойками 5, в которых устанавливают ленточные перегружатели 6. Очистную выемку руды осуществляют диагональными слабонаклонными слоями 3 с углом наклона слоя, равным минимальному преодолеваемому уклону машин, входящих в очистной комплекс. Комплекс малогабаритных машин включает самоходную бурильную установку (СБУ), погрузочно-доставочную машину (ПДМ) и кровлеоборщик. Ленточный перегружатель используют для транспортировки руды до полевого откаточного штрека 7 и ее загрузки в шахтные вагоны электровозной откатки. В выработанном пространстве слоя 3 размещают гранулированную закладочную смесь из хвостов обогащения, доставляемую от закладочного комплекса (рис. 2), расположенного на земной поверхности. В закладочный комплекс входит серийно выпускаемый промышленностью гранулятор.

 Схема закладочного комплекса: 1 – бункер лежалых хвостов; 2 – привод-1

Рис. 2. Схема закладочного комплекса:

1 – бункер лежалых хвостов; 2 – привод регулируемой подачи хвостов на питатель; 3 – ленточный питатель; 4 – гранулятор; 5 – гидросмеситель; 6 - трубопровод подачи воды; 7 – вертикальный став закладочного трубопровода; 8 – закладочный массив; 9 – перемычка

Очистные работы развиваются от фланга жилы, на котором пройден рудный восстающий, служащий для отвода загрязненного воздуха и подачи закладочной смеси (рис. 3).

 Разработка жилы в пределах этажа: 1- фланговый рудный восстающий; 2 –-2

Рис. 3. Разработка жилы в пределах этажа:

1- фланговый рудный восстающий; 2 – вентиляционный штрек; 3- породные включения; 4 – упрочненный верхний слой гидрозакладки; 5 – гранулированная закладочная смесь

Длина очистных слоев увеличивается по мере развития очистной выемки от минимальной до проектной. При высоте этажа 50м и угле наклона 100 проектная длина слоя достигает 248м (учтены толщина потолочины 4м и высота вентиляционного слоя 3м), что нецелесообразно, особенно при коротких жилах. Рациональной является подэтажная выемка, что будет рассмотрено далее. Для предлагаемой технологии была произведена технико-экономическая сравнительная оценка применения валовой и селективной выемки; двух комплексов малогабаритных самоходных машин, состоящих из СБУ “микро-Пантофор” (Франция), погрузочно-доставочной машины “Microscoop - 100 E” (Франция) и СБУ “микро-Пантофор”, погрузочно-доставочной машины “Toro-151 E” (Финляндия). Для каждого комплекса при различной выемочной мощности определена оптимальная длина доставки руды.

В качестве критерия оптимизации приняты суммарные затраты.

Целевая функция имеет вид:

N

F = Ci min, (1)

i = 1

система равенств:

З1 = С1 L/l, (2)

З2 = С2 Тсмкисп.G / (tз + l/Vгр. + l/Vпор. + tразгр.), (3)

где Ci - суммарные затраты, связанные с доставкой руды, руб.; i = 1,2,3…N - виды затрат; З1, З2 – соответственно затраты на сооружение погрузочно-транспортных пунктов и доставку руды, руб.; С1, С2 – соответственно себестоимость сооружения погрузочно-транспортных сбоек и доставки руды, руб/т; L - максимальная длина доставки руды, м; l – переменная длина доставки руды, м; Тсм – продолжительность смены, мин.; Кисп. - коэффициент использования ПДМ, Кисп.= 0,7; G - грузоподъемность ПДМ, т; tз., tразгр. – соответственно время загрузки и разгрузки ПДМ (рассчитано по известной методике), мин.; Vгр., Vпор. – соответственно время движения груженой и порожней ПДМ, мин. Граничные условия: расстояние между перегрузочными пунктами R 200 м и грузоподъемность погрузочно-доставочных машин G 3 т, шаг изменения длины доставки l равен 50 м.

На рис. 4 приведены зависимости изменения затрат от длины доставки руды для ПДМ “Microscoop - 100 E” (а) и ПДМ “Toro-151 Е” (б), из которых следует, что для первой ПДМ оптимальная длина доставки руды равна 100 м, а для второй - 130 м.

Экономическими сравнительными расчетами вариантов валовой и селективной выемки в предложенной технологии разработки крутопадающей жилы мощностью 1,2 м получены зависимости себестоимости добычи, трудоемкости и производительности труда от выемочной мощности (рис. 5…7), которую изменяли в пределах 2…3 м с интервалом 0,5 м.

а) б)


Рис. 4. Зависимости затрат от длины доставки руды:

1 – затраты на сооружение перегрузочных пунктов; 2 – затраты на доставку руды ПДМ “Microscoop - 100 E” (а) и ПДМ “Toro-151 Е” (б); 3 – суммарные затраты

Рис. 5. Зависимости себестоимости добычи руды при новой технологии разработки от выемочной мощности жилы:

1 – валовая выемка; 2 – селективная выемка

Анализ установленных зависимостей показал, что при предлагаемой технологии разработки жил себестоимость добычи и трудоемкость в случае валовой выемки меньше, чем при селективной, а производительность труда выше.

Рис. 6. Зависимости трудоемкости при новой технологии разработки от выемочной мощности жилы:

1, 2, 3 – трудоемкость заряжания, бурения и погрузки при селективной выемке; 4, 5, 6 - трудоемкость заряжания, бурения и погрузки при валовой выемке

Рис. 7. Зависимости производительности труда руды при новой технологии разработки от выемочной мощности жилы:

1, 3, 4 – производительность труда при погрузке, бурении и заряжании при селективной выемке; 2, 5, 6 – производительность труда при погрузке, бурении и заряжании при валовой выемке

В предлагаемой технологии разработки с закладкой и валовой выемкой рациональная выемочная мощность составляет 2,0 м при мощности жилы 1,2 м. В диссертации обоснованы потери и разубоживание руды. Они соответственно равны 9 % и 35 %. Источниками потерь установлены потолочина, толщина которой принята 4,0 м, и оставляемая рудная мелочь на поверхности упрочненного слоя закладки.

Потери руды в потолочине могут быть сокращены последующей ее отработкой подэтажным обрушением и торцевым выпуском. Разубоживание вызывается прихватом боковых пород до проектной выемочной мощности (2,0 м).

2. Поддержание выработанного пространства при разработке крутопадающих жил, снижение накопления на земной поверхности вредных и токсичных веществ достигаются применением гидравлической гранулированной закладки на основе тонкодиспергированных хвостов обогащения.

В мировой горнорудной практике хвосты обогащения широко применяются для закладки подземных выработанных пространств. Это осуществляется либо подачей их непосредственно в камеру (традиционная) после обезвоживания, либо производят из нее пастовую закладку.

Недостатками традиционной закладочной смеси являются необходимость удаления тонкоизмельченных частиц из хвостов, а также ее низкая фильтрационная способность.

Пастовая закладочная смесь позволяет использовать тонкоизмельченные хвосты полностью, однако для образования пасты необходимо добавлять цемент (до 100 кг на 1м3), что существенно удорожает закладочную смесь. Она недостаточно эффективна при гидротранспортировании.

Перспективной является закладочная смесь из гранулированных хвостов, впервые предложенная Р.И. Семигиным, Ю.Д. Шварцем, И.С. Зицером и другими, состоящая из гранул диаметром 10…30 мм, образуемых с применением механических установок - грануляторов. Достоинствами смеси являются высокая эффективность гидротранспортирования, возможность применения как с цементом, так и без него, а также, что особенно важно в настоящее время, возможность повторной переработки методами подземного выщелачивания.

Для предварительной оценки возможности применения хвостов обогащения в качестве закладочного материала-заполнителя нами впервые предложена их систематизация (табл. 2).

Таблица 2

Систематизация хвостов обогащения,

используемых в качестве закладочного материала - заполнителя

Индекс Классификационные признаки Типы хвостов Рекомендации по применению хвостов
А Ценность хвостов Повышенной ценности Гранулированная закладочная смесь с перспективой повторной переработки
Бедные Пастообразная (пастовая) закладочная смесь

Окончание табл. 2

В Токсичность хвостов Высокотоксичные Тщательная изоляция выработанного пространства от окружающей геологической среды
Умеренно токсичные То же
Малотоксичные То же
С Крупность зерен хвостов Крупнозернистые (свыше 1 мм) Традиционная закладочная смесь при условии содержания частиц крупностью 7110-3 мм не менее 30 %
Среднезернистые (71*10-3 мм …1 мм) Гранулированная закладочная смесь
Мелкозернистые (<71*10-3 мм) Пастовая закладочная смесь, гранулированная закладочная смесь
D Влажность хвостов Мокрые Обезвоживание хвостов
Влажные Добавление воды до требуемой консистенции
Сухие То же
E Комплексность хвостов Мономинеральные хвосты Возможность повторной переработки в подземных условиях устанавливается специальным проектом
Полиминеральные хвосты
F

Физическое состояние хвостов Отвальные (лежалые) хвосты Подготовка хвостов включает погрузочно-разгрузочные и транспортные работы
Текущие хвосты Гидротранспортирование хвостов в состоянии пульпы. Особенно эффективно при расположении обогатительной фабрики на промплощадке рудника (в подземном пространстве)

Нами исследованы гранулометрические составы хвостов флотационной переработки руд Бугдаинского, Орловского и Шерловогорского месторождений, которые определяли рассеиванием на ситах с размерами отверстий 2…0,071 мм (пробы 1 и 3 кг). Результаты исследований показаны на рис. 8…10. Из графиков видно, что во всех случаях в хвостах обогащения до 45 % составляют фракции с размерами 0,63…0,071 мм и доля крупных фракций уменьшается по логарифмическому закону. Практически фракционные составы незначительно отличаются друг от друга. Для определения ориентировочного состава твердеющей закладки были проведены лабораторные исследования на одноосное сжатие образцов размерами 70х70х70 мм, приготовленных из хвостов переработки руд Бугдаинского месторождения, с помощью гидравлического пресса ПСУ-10. В связи с известными событиями на Дарасунском руднике, возникли трудности взятия Дарасунских хвостов обогащения руд методом флотации.

В разработанной нами в диссертации методике проведения лабораторных исследований использован известный метод планирования эксперимента, позволяющий уменьшить количество выполняемых экспериментов с обеспечением достаточной достоверности выводов.

Y:= 10,35789 + -9,38906 log(X) + 40,53714 log(X)2

Коэффициент корреляции по Стьюденту составляет 0,94, а погрешность аппроксимации - 13,23 %.

Y:= 10,25967 + -9,55431 log(X) + 41,52380 log(X)2

Коэффициент корреляции по Стьюденту составляет 0,95, а погрешность аппроксимациии - 11,38 %.

Y:= 13,70678 + -15,07581 log(X) + 36,97759 log(X)2

Коэффициент корреляции по Стьюденту составляет 0,84, а погрешность аппроксимации - 17,49 %.

Исследуемые факторы, уровни их варьирования, а также матрица планирования эксперимента (составлена по методу комбинационных квадратов) приведены соответственно в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Исследуемые факторы и уровни их варьирования

Фактор Уровень
Индекс Обозначение 1 2 3 4 5
X1 цемент, г 100 150 200 250 300
X2 хвосты обогащения (-0,071 мм), % от общей массы заполнителя 20 40 60 80 100
X3 вода, мл 320 340 360 380 400
X4 гранулометрический состав, мм 10 15 20 25 30
X5 период, сут 7 14 28 60 90


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.