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 ||

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОЦЕССА ВЫЕМКИ БОКСИТОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ В СЛОЖНЫХ ГОРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ (На примере Вежаю-Ворыквинского

-- [ Страница 3 ] --

Остаточные запасы по рудным телам (р.т.) 1, 2 и 3 Вежаю-Ворыквинского месторождения составляют 12 500, 10 400 и 9 900 тыс. тонн соответственно. По результатам исследований, полученным на основании геологического строения каждого рудного тела, а именно: углы залегания, мощность, наличие и объем запасов, залегающих во впадинах и разломах, можно количественно соизмерить возможные объемы производства по каждой технологии и уровень затрат на выполнение добычных работ.

Для определения объемов добычи боксита в рудных телах с применением различной технологии, площадь каждого из трех разделялась на условные блоки, размерами около 300 м в длину и шириной до 150 м. Критерием при выборе длины блока является оптимальная длина полосы фрезерования, полученная расчетным путем при определении производительности комбайна. Ширина блока принята кратной ширине фрезерного барабана комбайна MTS-180. Расположение блоков в пространстве производилось с учетом условий залегания рудных тел.

Для выравнивания крутонаклонных участков рудных тел буровзрывным способом и последующего производства работ фрезерным комбайном принимается к учету минимальная глубина скважин, которые рационально бурить существующим диаметром бурового инструмента и производить взрывные работы штатными взрывчатыми веществами.

При отсутствии реальной возможности отработки участков рудных тел фрезерным комбайном и невозможности производства БВР, из-за заведомо неудовлетворительного качества дробления при подготовке блока к выемке, а также при незначительной прочности массива выемочные работы необходимо производить либо с предварительным рыхлением бульдозером, либо прямой (непосредственной) экскавацией руды в автосамосвалы. Эти объемы отдельно учитывались при разделении рудных тел на участки для отработки.

Моделирование объектов горного производства, построение разрезов по рудным телам и подсчет объемов, которые рационально добывать фрезерным комбайном, осуществлялись в графическом редакторе GeoTech – 3D. Окончательная обработка и оформление прилагаемой к работе документации производились с использованием редактора AutoCAD.

В ходе графического моделирования по первому рудному телу было выделено 19 условных выемочных блоков. Вычисленные объемы добычи по данным блокам представлены в таблице 4. Схема р. т. 1 с указанием границ выемочных блоков представлена на рис. 8, на рис. 9 представлены 3 из 32-х построенных разреза по р. т. 1.

Таблица 4

Определение объемов добычи для каждой технологии по первому рудному телу (р.т. 1)

Номер блока Объем блока, м Объем блока, тн Прогнозные объемы выемки, тн
MTS – 180 БВР рыхление механическим способом
1к-1 115 000 266 800 88 044 154 744 24 012
2к-1 205 600 476 992 238 496 219 416 19 080
3к-1 427 600 992 032 525 777 436 494 29 761
4к-1 225 300 522 696 449 519 41 816 31 362
5к-1 296 900 688 808 399 509 234 195 55 105
6к-1 133 500 309 720 232 290 61 944 15 486
7к-1 132 800 308 096 95 510 194 100 18 486
8к-1 91 800 212 976 89 450 106 488 17 038
9к-1 79 600 184 672 92 336 81 256 11 080
10к-1 108 000 250 560 162 864 65 146 22 550
11к-1 154 400 358 208 157 612 164 776 35 821
12к-1 473 600 1 098 752 879 002 164 813 54 938
13к-1 758 037 1 758 646 1 231 052 492 421 35 173
14к-1 626 000 1 452 320 885 915 479 266 87 139
15к-1 338 100 784 392 415 728 329 445 39 220
16к-1 360 200 835 664 409 475 392 762 33 427
17к-1 549 500 1 274 840 752 156 458 942 63 742
18к-1 186 500 432 680 147 111 259 608 25 961
19к-1 137 026 317 900 158 950 146 234 12 716
Итого 5 399 463 12 526 754 7 410 794 4 483 865 632 095

По результатам проведенного анализа первого рудного тела можно сделать следующие выводы:

  • 59 % запасов р. т. 1 рационально отрабатывать комбайном MTS – 180, работы могут осуществляться в основном длинными (200 – 450 м) заходками, с разворотом и фрезерованием в обратном направлении, в незначительных объемах предусматривается отработка съездов тупиковым забоем.

 Схема рудного тела № 1 Вежаю-Ворыквинского месторождения бокситов 36 % всего-34

Рис. 8. Схема рудного тела № 1 Вежаю-Ворыквинского месторождения бокситов

  • 36 % всего объема добычных работ в контуре первого рудного тела может осуществляться только экскаваторами после предварительного рыхления БВР ввиду сложного залегания и невозможности организации рабочей площадки для комбайна. Эти участки представлены в основном почвенными запасами.
  • Выемка 5 % общего объема запасов должна осуществляться экскаваторами после предварительного рыхления и перемещения бульдозером. Данный объем представлен запасами в приконтурных участках, в их границы включено значительное количество безрудных окон и зоны, имеющие резкие колебания мощности и переслоения с другими породами. Незначительную часть этого объема можно отрабатывать фрезерным комбайном, но применение механического рыхления и БВР обеспечит полное извлечение запасов и более низкие затраты средств и времени на производство работ.

Результаты моделирования и анализ полученной горно-графической документации по второму рудному телу позволяют спрогнозировать следующие возможные объемы производства добычных работ по каждой технологии:

  • Разработку 42 % запасов второго рудного тела необходимо осуществлять фрезерным комбайном. Наиболее благоприятными горно-геологическими условиями для его эффективной работы обладают блоки, расположенные в южной и западной частях рудного тела. Работы могут производиться длинными заходками по схеме с разворотом машины в конце полосы, при разработке западной части р.т. 2 длина полосы фрезерования может достигать 600 м.

 Разрезы по рудному телу № 1 Большая часть (53 % общего объема запасов) будет-35Рис. 9. Разрезы по рудному телу № 1

  • Большая часть (53 % общего объема запасов) будет извлекаться экскаваторами и фронтальным погрузчиком после предварительного рыхления с

применением буровзрывного способа. Значительная часть этого объема – это почвенные и временно неактивные запасы в центральной части карьера, где верхние горизонты уже отработаны по традиционной технологии (с применением буровзрывного способа подготовки руды к выемке). Кроме этого, северная часть имеет резкие и значительные колебания отметок кровли и почвы рудного тела, что делает невозможным применение фрезерного комбайна даже при работе короткими тупиковыми заходками.

  • Выемку 5 % запасов р. т. 2 возможно произвести только после рыхления и перемещения бульдозером в приконтурных участках и при отработке почвенных запасов (в связи с малой мощностью рудного тела и ограниченной площадью отрабатываемого пространства).

Третье рудное тело отличается наиболее сложной конфигурацией и, как показывает опыт освоения данного объекта, наличием глубоких ям и впадин. В ходе графического моделирования было выделено 17 выемочных блоков.

По результатам моделирования р. т. 3 нами сделаны следующие выводы:

  • С применением фрезерного комбайна возможно отработать 40 % запасов. Работы необходимо производить по схеме с обратным холостым пробегом короткими, реже длинными (до 340 м) заходками.
  • Объем производства добычных работ экскаваторами после предварительного рыхления с помощью буровзрывного способа составляет 54 % от общего объема оставшихся запасов. Причем около 2 000 тыс. тонн залегают в ямах, впадинах и разломах, и повсеместно будут возникать проблемы с организацией рабочей площадки. В таких условиях полностью исключается возможность использования в работе фронтального погрузчика, а применение экскаваторов типа обратная механическая лопата обеспечит значительно больший эффект по сравнению с производством работ экскаваторами типа прямая лопата.
  • Выемку 6 % запасов р. т. 3 необходимо производить экскаваторами после предварительного рыхления и перемещения бульдозером на расстояние до 30 м. Данные объемы представлены только почвенными запасами, причем производить полную выемку части из них нецелесообразно и не всегда возможно, в связи со значительной глубиной залегания и резкими колебаниями отметок почвы рудного тела.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполненных в диссертационной работе исследований дано решение научно-практической задачи – выбора рациональных технологических параметров при комбинированной (фрезерной и с помощью БВР) технологии добычи бокситов, имеющее существенное значение для эффективной разработки месторождений со сложными горно-геологическими условиями.

Основные результаты и выводы заключаются в следующем:

  1. Вежаю-Ворыквинское месторождение бокситов характеризуется сложным геологическим строением и невыдержанной мощностью рудных тел, которая изменяется от 1,5 до 32,5 м и может иметь значительные колебания, а также большим количеством безрудных участков, различных размеров в плане, которые иногда даже не определены скважинами эксплуатационной разведки. В этих условиях отработка рудных тел должна осуществляться по комбинированной технологии.
  2. Исследованиями гранулометрического состава взорванных бокситов установлена зависимость среднего диаметра куска от удельного расхода ВВ.
  3. Расчетами эксплуатационных затрат по процессам добычи установлено, что оптимальной крупностью дробления бокситов взрывом является размер куска, равный 5 – 20 см. Для получения заданной крупности дробления разработаны параметры БВР.
  4. Установлено, что 59 % запасов первого рудного тела целесообразно отрабатывать по фрезерной технологии, 43 % запасов необходимо отрабатывать экскаваторами после предварительного производства БВР, остальные 5 % будут извлечены после рыхления механическим способом.
  5. В результате графического моделирования по второму рудному телу установлено, что 42 % запасов должны извлекаться фрезерным комбайном, 53 % – после производства БВР и 5 % – при организации рыхления и перемещении руды бульдозером.
  6. Наиболее сложными условиями добычи характеризуется третье рудное тело. 40 % общего объема запасов рационально отрабатывать с применением фрезерного комбайна, 54 % – с предварительным рыхлением буровзрывным способом, остальные 6 % запасов расположены в глубоких ямах, разломах и впадинах, их выемка должна осуществляться бульдозером.
  7. Впервые установлена зависимость прочности бокситов от содержания SiO2, позволяющая оперативно проектировать параметры выемки рудных блоков.
  8. Для горно-геологических условий добычи бокситов на СТБР разработаны схемы процесса послойного фрезерования. Установлено, что наиболее рациональной является схема с разворотом машины в конце полосы и фрезерованием в обратном направлении. Оптимальная длина полосы фрезерования должна составлять более 300 м.
  9. Впервые установлена зависимость скорости фрезерования бокситов от прочности. На основе хронометражных наблюдений определена производительность фрезерного комбайна с учетом всех параметров работы машины.
  10. На основе графического моделирования установлена область применения технологий добычи бокситов с применением БВР и фрезерным комбайном.
  11. Разработаны организация и порядок производства добычных работ при комбинированной отработке рудных тел с помощью БВР и с применением фрезерных комбайнов.
  12. Результаты исследований, приведенных в диссертационной работе, используются при проектировании и производстве горных и взрывных работ на карьерах СТБР ОАО «Боксит Тимана». Ожидаемый экономический эффект от использования результатов работы составляет около 3 млн. рублей.

Основные положения диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

Работы, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК России:

  1. Ермолаев А.И., Карапетян Э.А. Оптимизация параметров технологических процессов добычи боксита // Известия вузов. Горный журнал. – 2007. – № 7. – С. 85-89.
  2. Карапетян Э.А. Применение фрезерной технологии при отработке месторождений бокситов // Известия вузов. Горный журнал. – 2009. – № 6.

Работы, опубликованные в других изданиях:

  1. Ермолаев А.И., Блохин В.А., Карапетян Э.А. Повышение эффективности ведения взрывных работ на карьерах Средне-Тиманского бокситового рудника // Восьмая международная конференция по открытой и подводной добыче полезных ископаемых (к. к. «Солнечный берег», Болгария, 31 мая – 4 июня 2005 г.): сборник докладов, том 1. – София, 2005. – С. 190-197.
  2. Ермолаев А.И., Карапетян Э.А. Рекомендации по выбору схем взрывания при добыче боксита // Материалы Уральской горнопромышленной декады: научное издание. – Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2007. – С. 25-26.
  3. Ермолаев А.И., Карапетян Э.А. Разработка конструкций скважинных зарядов при дроблении боксита // Материалы Уральской горнопромышленной декады: научное издание. – Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2007. – С. 5-6.
  4. Ермолаев А.И., Карапетян Э.А. Анализ себестоимости добычи боксита открытым способом // Материалы Уральской горнопромышленной декады: научное издание. – Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2008. – С. 93-96.
  5. Бахин В.В., Карапетян Э.А. Нормирование опережения вскрышных работ при добыче руд открытым способом // Материалы Уральской горнопромышленной декады: научное издание. – Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2008. – С. 118-119.
  6. Карапетян Э.А. Область применения фрезерной технологии при добыче боксита в условиях Средне-Тиманского бокситового рудника // Материалы Уральской горнопромышленной декады: научное издание. – Екатеринбург: Издательство УГГУ, 2009. – С. 153-155.
Подписано в печать ___.___.2009 г. Бумага офсетная. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Формат 60х84 1/16. Печать на ризографе. Заказ №

Отпечатано с оригинал-макета в лаборатории

множительной техники издательства УГГУ

620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30

Уральский государственный горный университет



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.