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 | 2 ||

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

-- [ Страница 3 ] --

Таблица 4

Матрица планирования

Номера опытов Уровни концентраций
X1 X2 X3 X4 X5
1 4 2 1 2 1
2 2 2 4 2 4
3 1 3 4 3 5
4 5 4 3 4 3
5 3 5 5 5 2
6 5 1 4 5 4
7 3 2 2 3 3
8 2 3 5 4 1
9 1 4 1 1 2
10 4 5 3 2 5
11 1 1 5 2 3
12 4 2 4 4 2
13 3 3 3 1 4
14 2 4 2 5 5
Номера опытов Уровни концентраций
X1 X2 X3 X4 X5
15 5 5 1 3 1
16 2 1 3 3 2
17 5 2 5 1 5
18 4 3 1 5 3
19 3 4 4 2 1
20 1 5 2 4 4
21 3 1 1 4 5
22 1 2 3 5 1
23 5 3 2 2 2
24 4 4 5 3 4
25 2 5 4 1 3
26 3 5 3 2 1
27 2 1 2 4 2

По данным табл. 3 и 4 определены парные зависимости, коэффициент множественной корреляции, значимость зависимостей от исследуемых факторов и выведено обобщенное уравнение по методу М.М. Протодъяконова, которое имеет следующий вид:

Yп = [(0,23 + 0,0072 X1) (0,49 + 0,032 X2) (-9,98 + 0,045 X3)

(-0,83 + 0,28 X4) (4,45 + 0,05 X5)] / (4,36)4, (4)

где Yп – прочность закладки;

Х1, Х2, Х3, Х4, Х5 - уровни концентрации.

Ошибка обобщенного уравнения составляет 19,4 %, что позволяет сделать вывод об адекватности выполненных экспериментов.

Приведенные в диссертации зависимости прочности на одноосное сжатие образцов от сроков твердения, расхода цемента и содержания частиц различных классов крупности в хвостах показывают закономерные изменения прочности твердеющей закладки. При малых значениях цемента прочность отличается незначительно. Существенное изменение прочности достигается при расходе цемента 250…300 г, что значительно удорожает работы по возведению закладочного массива.

В связи с тем, что прочность гранулированной закладки без цемента (0,15…0,18 МПа) незначительно отличается от прочности твердеющей закладки с небольшим расходом цемента, нами рекомендуется применение гидравлической гранулированной закладки без цемента. Эта прочность достаточна для поддержания выработанного пространства при восходящей выемке слабонаклонных слоев на глубинах до 600…800 м при отсутствии существенного проявления тектонических сил в горных массивах. Для сохранения закладки от разрушения колесными машинами, уменьшения сопротивления их движению и снижения потерь рудной мелочи на поверхности закладки верхний слой с учетом массы малогабаритных машин упрочняют инъекцией цементно-песчаного раствора после окончания фильтрации воды. Нами установлено, что при эксплуатационной массе малогабаритных машин, равной 5…7 т, толщина несущего слоя составляет 44 мм. Давление машины на поверхность закладки равно 0,109 МПа. Толщина упрочненного слоя с учетом запаса прочности 1,6 принята равной 70 мм.

В диссертации нами обоснованы состав, последовательность и продолжительность закладочных работ, их взаимосвязь с очистными работами. Установлено, что рациональная взаимосвязь закладочных и очистных работ достигается при подэтажной выемке: на верхнем подэтаже осуществляется закладка выработанного пространства, на нижнем – выемка руды с общей равной продолжительностью (рис. 11). Схема возведения закладочного массива в выработанном пространстве отработанного слабонаклонного слоя приведена на рис. 12.

Рис. 11 Схема развития очистных работ при подэтажной выемке:

1 – надштрековый целик; 2 – подэтажи; 3 – рудоспуск; 4 – бурильная установка; 5 – шпуры; 6 – фильтрующая перемычка; 7 – намыв закладочного массива; 8 – закладочная труба

На сопряжении закладываемого слоя с рудным штреком устанавливают усиленную фильтрующую перемычку для отвода воды, наращивают закладочный трубопровод и осуществляют намыв закладки снизу вверх слоя, начиная от перемычки. Продолжительность отвода воды из массива со скоростью фильтрации 200 мм/ч составляет 20 ч. После окончания фильтрации воды в направлении сверху вниз производят инъекцию в закладку цементно-песчаного раствора. Ускорение твердения упрочняющего слоя достигается добавлением в цементно-песчаный раствор хлорида кальция или иных гигроскопических химических соединений.

Максимальное обнажение вмещающих пород составляет 5,5 м и включает толщину закладываемого слоя 2,0 м (длина уходки очистного забоя за цикл) и высоту свободного пространства между забоем и поверхностью закладки 3,0 м для перемещения машин комплекса. В расчетах подэтажной выемки этаж делился на три подэтажа с длиной подэтажного слоя 77 м. В верхнем подэтаже производится закладка выработанного пространства отработанного слоя, продолжительность закладки 7,5 суток; в нижележащем подэтаже осуществляется очистная выемка с продолжительностью выемки запасов 9 суток. Установленной взаимосвязью закладочных и очистных работ с коэффициентом резерва 1,2 достигается взаимозаменяемость работ на подэтажах. В целях стабилизации очистных работ в одновременной отработке должно быть не менее двух жил.

 Схема намыва закладочного массива в выработанном пространстве слоя: 1 –-12

Рис. 12. Схема намыва закладочного массива в выработанном пространстве слоя:

1 – намыв закладочного массива; 2 – линия очистного забоя; 3 – рудный штрек; 4 – водосточная канава; 5 – фильтрующая перемычка; 6 – гибкий шланг; 7 – упрочненный верхний слой закладки

Нами выполнена сравнительная экономическая оценка предлагаемой новой технологии разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с гидравлической гранулированной закладкой выработанного пространства и применением малогабаритных самоходных машин и базовой технологии с применением системы разработки с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой для условий Дарасунского золоторудного месторождения (данные до 2006 г.). В качестве критерия экономической эффективности принят максимум суммарного дисконтированного эффекта, предложенный Д.Р. Каплуновым и Б.В. Болотовым, который позволяет учитывать в сравнительной оценке фактор времени, капиталовложения и издержки производства, ущерб от потерь руды и экономический ущерб от техногенных воздействий на окружающую среду.

T

Э = (Zt – [(kt + ct) + Ytп + Сtэ]) Bt, (5)

t=1

где Zt – извлекаемая ценность в t-ом году, руб.;

kt, ct – годовые инвестиции в горное производство и его годовые издержки, руб.;

Ytп – ущерб от потерь руды, руб.;

Сtэ – ущерб от техногенных нарушений окружающей среды, руб.;

Bt – коэффициент дисконтирования;

T – период времени, принят равным 20 годам – период, за который происходят существенные изменения горной техники и технологии.

По предлагаемой технологии в капиталовложениях нами учтены затраты на закладочный комплекс производительностью 30 м3/ч и приобретение двух комплексов малогабаритных машин; в годовых издержках учтены затраты, связанные с возведением закладочных массивов и подготовительно-нарезными работами.

Годовая дисконтированная экономическая эффективность новой технологии составляет 20,8 млн руб/год. Полные расчеты приведены в диссертации.

Выполненный нами анализ результатов исследований позволяет рекомендовать область применения предлагаемой технологии, включающую месторождения России, в составе которых есть маломощные крутопадающие жилы с устойчивыми рудами, в т.ч. склонными к слеживанию и самовозгоранию, залегающими в устойчивых и недостаточно устойчивых вмещающих породах на глубине до 600…800 м. Коэффициент рудоносности может быть равным 0,7…0,85, что устанавливается при разработке ТЭО кондиций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе предложено новое решение актуальной научно-практической задачи создания эффективной технологии разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с закладкой выработанного пространства на основе хвостов обогащения и применением комплекса малогабаритных самоходных машин, способствующей переходу разработки жильных месторождений на более высокий современный уровень.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Доказано, что применяемые в настоящее время технологии разработки маломощных крутопадающих жил характеризуются низкими технико-экономическими показателями и недостаточным уровнем механизации.

2. Предложена технология разработки маломощных крутопадающих жил с применением комплекса малогабаритных самоходных машин слабонаклонными слоями с углом наклона, равным минимальному преодолеваемому уклону машин комплекса, с закладкой выработанного пространства и валовой выемкой. При этом потери руды составляют 9 %, разубоживание - 35 %, а производительность труда в 5 раз выше, чем при системе с магазинированием руды блоками и мелкошпуровой отбойкой. Областью применения предложенной запатентованной технологии являются жильные месторождения России, включающие маломощные крутопадающие жилы с устойчивыми рудами, в т.ч. склонными к слеживанию и самовозгоранию. Вмещающие породы могут быть неустойчивыми, т.к. максимальное обнажение составляет 5,5 м. Горное давление может быть повышенным. Глубина разработки до 600…800 м в условиях слабой тектонической нарушенности горных массивов.

3. Обоснован рациональный состав комплексов малогабаритного самоходного оборудования, и для каждого из них установлена оптимальная длина доставки рудной массы, соответственно, для ПДМ “Microscoop - 100 E” (Франция) 100 м, для ПДМ “TORO - 151 E” (Финляндия) 130 м.

4. Впервые предложена систематизация хвостов обогащения, используемых в качестве закладочного материала-заполнителя, определен гранулометрический состав хвостов переработки руд Шерловогорского, Орловского и Бугдаинского месторождений и обосновано их применение в гидравлической гранулированной закладке.

5. Установленные зависимости прочности твердеющей закладки из хвостов обогащения на одноосное сжатие от расхода цемента, объемного соотношения размера фракций и срока твердения позволяют сделать вывод об определяющем влиянии на низкую прочность закладки доли в ней тонкодиспергированных частиц.

6. Установлено, что прочность твердеющей закладки с небольшим добавлением цемента незначительно отличается от прочности гранулированной закладки без цемента (0,15…0,18 МПа). Рекомендуется, с целью снижения затрат, применять последнюю.

7. Ожидаемый экономический эффект от применения предлагаемой технологии при разработке Дарасунского золоторудного месторождения составляет 20,8 млн руб/год. По способу разработки маломощных крутопадающих жил, положенному в основу предложенной технологии, получен патент РФ № 2371579. Технология разработки маломощных крутопадающих жил слабонаклонными слоями с гидравлической гранулированной закладкой и применением комплексов малогабаритных самоходных машин внедрена в учебный процесс подготовки специалистов по специальности 130404 – Подземная разработка месторождений полезных ископаемых в ЧитГУ.

Задачами дальнейших исследований являются обоснование параметров гранулированной закладки, применяемой не только для поддержания выработанного пространства, но и использования ее в качестве техногенного сырья для извлечения металла методами выщелачивания.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Пирогов Г.Г. Экономическая оценка новой технологии разработки маломощных крутопадающих жил / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов // Вестник Читинского государственного университета. Чита: ЧитГУ, 2009. - № 6 (57). С. 45 48.

2. Пат. 2371579 Российская Федерация, МПК E 21C 41/16, E 21 F 15/00. Способ разработки маломощных крутопадающих жил / Пирогов Г.Г., Пакулов В.В.; заявл. 21.05.2008 г.; опубл. 27.10.2009 г. Бюл. № 30. - 5 с.

3. Пакулов В.В. Совершенствование подземной разработки тонких крутопадающих жил // Молодежь Забайкалья: мир человека и человек мира (материалы ХIII международной молодежной научно-практической конференции, г. Чита, 16-17 апреля 2009 г.).– Чита: ЗабГГПУ, 2009. – Ч.I. – С. 249 – 252.

4. Пакулов В.В. Оптимизация длины доставки рудной массы при разработке тонких жил наклонными слоями с применением ковшовых ПТМ / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // VIII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения». – Чита: ЧитГУ, 2008. – Ч.1 – С. 94 – 97.

5. Пакулов В.В. Анализ показателей раздельной и валовой выемки тонких крутопадающих жил / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // VIII Всероссийская научно-практическая конференция «Кулагинские чтения». – Чита: ЧитГУ, 2008. – Ч.1. – С. 97 – 101.

6. Пирогов Г.Г. Анализ применения хвостов обогащения в мировой и отечественной практике малоотходных технологий с закладкой / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов // Материалы IV научно-технической конференции Горного института Читинского государственного технического университета. – Чита: ЧитГТУ, 2003. – Ч.3. – С. 106 – 109.

7. Пирогов Г.Г. Классификация хвостов обогащения, используемых в технологиях очистной выемки с закладкой / Г.Г. Пирогов, В.В. Пакулов // Материалы V научно-практической конференции, посвященной 30-летию Горного института Читинского государственного университета. – Чита: ЧитГУ, 2004. – С. 166 – 169.

8. Пакулов В.В. Рациональные закладочные смеси на основе хвостов обогащения / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // Вестник Читинского государственного университета. – Чита: ЧитГУ, 2004. - № 33. – С. 131 – 134.

9. Пакулов В.В. Состав и структура современных закладочных смесей / В.В. Пакулов, Г.Г. Пирогов // Вестник Читинского государственного университета. – Чита: ЧитГУ, 2005. - № 2 (39) – С. 19 – 21.

10. Пакулов В.В. Особенности ведения горных работ в удароопасных условиях. Вестник Читинского государственного университета. – Чита: ЧитГУ, 2007. - № 1 (42). – С. 5 – 9.

Лицензия ЛР № 020525 от 02.06.1997 г.

Подписано в печать ___.05.2010 г. Формат 60*84 1/16

Усл. печ. л. 1,1 Тираж 100 экз. Заказ №

Читинский государственный университет

ул. Александро-Заводская, 30, Чита, 672039

РИК ЧитГУ



Pages:     | 1 | 2 ||
 





 
© 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.