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 ||

Динамика формирования рабочей зоны карьера при поэтапной разработке крутопадающих месторождений

-- [ Страница 2 ] --

где Vб – объем разрабатываемого блока, м3; nб – количество разрабатываемых блоков; Lф – протяженность фронта горных работ на уступе, м; lб – длина блока, м; Вб – ширина разрабатываемого блока, м; hу – высота уступа, м.

Соответственно,

, (5)

где Vт – текущие объемы вскрыши, м3.

Подставляя выражения 3 и 4 в 5 получим

, (6)

С учетом того, что при работе карьера в режиме с минимальными текущими вскрышными объемами ширина рабочей площадки , а высота уступа h постоянна, текущий объем вскрыши возможно регулировать длиной фронта горных работ.

Общая длина вскрытого и отработанного контура складывается из погашенного (достигшего конечного положения), активного (добычного, вскрышного) и временно неактивного фронтов горных работ. Последний относится к регулируемой части и может консервироваться в целик на каждом горизонте. Зная необходимую для обеспечения определенной производительности карьера общую протяженность активного фронта работ, можно определить и протяженность временно неактивного фронта.

Рис. 4 Совмещенный график погоризонтной динамики длины рабочей зоны Коашвинского карьера на конец 2014 и 2019 года

При регулировании текущих объемов вскрыши неизменными должны оставаться следующие элементы режима горных работ: глубина карьера и его граничный контур, схема вскрытия карьерного поля и система разработки, производительность карьера по полезному ископаемому определенного качества, порядок разработки месторождения и направление углубки горных работ. При этапной разработке необходимо также учитывать то, что оставление временного целика не должно блокировать транспортный доступ к фронту горных работ.

На основе взаимосвязи, представленной в выражении (3), определение общей необходимой протяженности активного фронта горных работ сводится к нахождению требуемой величины текущих объемов вскрыши в период их стабилизации с помощью ВНБ.

Методика регулирования текущих объемов вскрыши при поэтапной разработке крутопадающих месторождений состоит в следующем:

    1. Проводится исследование возможности сокращения эксплуатационного коэффициента вскрыши при заданных параметрах конечного контура карьера и производительности по полезному ископаемому необходимого качества методом горно-геометрического анализа при режиме горных работ с минимальными текущими объемами вскрыши, в ходе которого замеряется общекарьерная протяженность активного фронта горных работ.
    2. Полученный график минимальных текущих объемов вскрыши стабилизируется методом, указанным выше. С помощью полученного усредненного значения текущего объема вскрыши определяется рекомендуемая протяженность активного фронта горных работ, поддержание которой обеспечит плановую производительность по вскрыше.
    3. Общая протяженность ВНБ для каждого года разработки определяется разницей между протяженностью активного фронта горных работ при работе с минимальными текущими объемами и расчетной рекомендуемой величиной протяженности активного фронта горных работ (рис.1). Таким образом, для каждого года регулирования текущих объемов определяется динамическая протяженность временного целика.
    4. Полученные значения общей протяженности ВНБ распределяются по горизонтам, составляющим целик, при этом методом моделирования планов горных работ определяется рациональное расположение ВНБ в карьерном пространстве, при условии обеспечения транспортного доступа к фронту горных работ и необходимой производительности по руде требуемого качества.

3. Формирование зонального ВНБ с оставлением площадок в его торцах, шириной равной или большей минимальной рабочей площадки, позволяет исключить объем подготовительных горных работ для приведения временного целика в рабочее положение при его расконсервации.

Анализ динамики рабочей зоны карьера также показывает, что для более эффективного регулирования текущих объемов вскрыши целесообразно не только оставлять ВНБ на всей протяженности рабочей зоны, образуя таким образом ломанный профиль рабочего борта и увеличивая результирующий угол его наклона, но и одновременно с этим формировать участки зонального ВНБ, которые характеризуются тем, что один или оба его торца не прилегают к конечному контуру. Создание зонального ВНБ сформирует условия для дополнительного сокращения эксплуатационного коэффициента вскрыши без негативных воздействий на интенсивность ведения горных работ и объемы добычи.

Оставление нормальной рабочей площадки и доступа к ней горного оборудования на одном из торцов целика позволяет повысить скорость его расконсервации за счет заранее подготовленных условий для возобновления работ. В этом смысле объем вскрыши откладывается на поздний период, а подготовка условий для ликвидации ВНБ осуществляется в рабочей зоне непосредственно при его формировании. На рис. 5 показана конструкция ВНБ с узкими площадками. По краям от целика производится дальнейшее развитие горных работ. В данном случае длина фронта работ сократилась на длину временного борта.

Отличительной особенностью поэтапной разработки является повышение себестоимости удаления 1м3 вскрыши при разносе ВНБ. Это объясняется необходимостью прохождения дополнительных траншей в трудных условиях, так как площадки на ВНБ заужены.

Рис.5 Конструкция ВНБ с оставлением рабочих площадок на участках в контакте с рабочей зоной карьера.

Рис. 6 Поперечный разрез борта карьера при формировании ВНБ.

Рис.7 Процесс формирования ВНБ с рабочими площадками на участках в контакте с рабочей зоной карьера.

В случае оставления зонального ВНБ снизить себестоимость расконсервации можно путем создания на участках контакта ВНБ с рабочей зоной площадок шириной, обеспечивающей нормальную работу горнотранспортного оборудования. На рис.6 и 7 показаны общая схема конструкции, процесс формирования и поперечный разрез ВНБ с рабочими площадками на участках в контакте с рабочей зоной карьера. При этом, развитие рабочей зоны возможно осуществлять чередуя горизонты с нормальной рабочей площадкой и временным целиком на всю длину фронта работ, что позволит снизить эксплуатационный коэффициент вскрыши. Для условий Коашвинского карьера формирование зонального ВНБ в долинной части карьера позволит сократить этот показатель с 3,8 до 3,55 м3/т.

Рис.9 Формирование зонального ВНБ на Коашвинском карьере

Отличительной особенностью этой конструкции является то, что разнос целика может быть начат в любой момент, и при этом, она исключает необходимость дополнительного прохождения траншей, за счет чего сокращается объем горно-капитальных работ и увеличивается скорость возобновления горных работ в целике.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая работа представляет собой законченную научно-квалификационную работу, в которой содержится решение актуальной задачи снижения эксплуатационного коэффициента вскрыши при открытой разработке крутопадающих месторождений с помощью этапов, на основе динамики развития рабочей зоны карьера в процессе его разработки, позволяющих расширить возможность регулирования текущих объемов вскрыши и улучшить экономический эффект от разработки месторождения.

Основные научные и практические результаты:

  1. На основе изучения и анализа методологии проектирования этапов в карьере было установлено, что учет динамики развития рабочей зоны при определении параметров ВНБ создаст условия для дополнительного снижения эксплуатационного коэффициента вскрыши, что позволит повысить технико-экономические показатели работы карьера.
  2. Разработан новый метод определения календарного плана горных работ при поэтапной разработке крутопадающих месторождений с помощью графика минимальных текущих объемов вскрыши, на основе которого была разработана программа для ПЭВМ, позволяющая осуществлять экономическую оценку эффективности регулирования календарного плана и определять наилучшее распределение вскрышных объемов за весь срок эксплуатации карьера.
  3. Установлена степенная зависимость между контурным коэффициентом вскрыши, определенным по характерному поперечному разрезу карьера, и средним коэффициентом вскрыши, учитывающим объемы пород, размещенные в торцах карьера.
  4. На основе взаимосвязи длины фронта горных работ и текущих объемов вскрыши разработана методика определения параметров ВНБ, позволяющая учитывать динамику рабочей зоны карьера при поэтапной разработке крутопадающих месторождений.
  5. Разработан метод определения рационального месторасположения ВНБ в карьерном пространстве при проектировании поэтапной разработки месторождения, учитывающий возможность оставления объемов полезного ископаемого во временном целике.
  6. Анализ календарных планов позволил установить линейную зависимость показателя чисто дисконтированного дохода от изменения степени нарастания текущих объемов вскрыши за период, предполагаемой работы со стабильной производительностью по вскрыше.
  7. Разработан новый способ формирования и разноса ВНБ, предусматривающий создание рабочих площадок в его торцах в период формирования целика, что позволит сократить объем подготовительных работ в момент возобновления на нем горных работ.
  8. Реализация разработанных методов определения параметров ВНБ при проектировании поэтапной разработки крутопадающего месторождения для условий Коашвинского карьера позволит повысить чистый дисконтированный доход на 19 млн. дол. за срок с 2010 по 2036 год эксплуатации карьера.

Методики и проектные решения, полученные в результате исследований, могут быть внедрены в проектных организациях и на карьерах, разрабатывающих крутопадающие месторождения.

Публикации по теме диссертации:

  1. Холодняков Д.Г. Усреднение производительности карьера по вскрышным породам с использованием графика их минимальных текущих объемов. / Д.Г. Холодняков, П.В. Андриевский // Труды 5-ой межрегиональной научно-практической конференции 3-го международного северного социально-экологического конгресса «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения». Т.1. Воркута, ВГИ, 2007, с. 141 - 143.
  2. Холодняков Д.Г. Исследование графиков минимальных текущих объемов пород-отходов карьера для стабилизации режима горных работ. / Д.Г. Холодняков, П.В.Андриевский, А.В. Половинко, М.П. Букаса // Сб. научных трудов X международной конференции «Экология и развитие общества», СПб, МАНЭБ, 2007, с. 344-349.
  3. Холодняков Д.Г. Классификация графиков минимальных текущих объемов вскрыши по возможности их усреднения. / Д.Г. Холодняков, П.В. Андриевский // Сб. научных трудов 4-ой международной научно-практической конференции «Геотехнология – 2007: проблемы и пути устойчивого развития горнодобывающих отраслей промышленности». Республика Казахстан, Хромтау, 2007, с. 456-459.
  4. Холодняков Г.А. Совершенствование метода регулирования режима горных работ с помощью графика минимальных текущих объемов. / Г.А. Холодняков , П.В. Андриевский // Сб. научных трудов «Современные проблемы горной науки». СПГГИ (ТУ). СПб. 2007. Записки Горного института. Т.173. с.38-40.
  5. Андриевский П.В. Определение параметров поэтапной разработки крутопадающих месторождений. Труды 7-ой межрегиональной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения». Т.1. Воркута, ВГИ, 2009, с. 11-14.
  6. Холодняков Г.А. Снижение эксплуатационного коэффициента вскрыши путем формирования временно нерабочего борта для условий Коашвинского карьера / Г.А Холодняков, П.В. Андриевский // Труды 8-ой международной научно-практической конференции «Освоение минеральных ресурсов Севера: проблемы и решения». Т.1. Воркута, ВГИ, 2010, с. 163-165.

Оформлена заявка № 2009124768 на выдачу патента Российской Федерации на изобретение: «Способ формирования и разноса временно нерабочего борта карьера».



Pages:     | 1 ||
 





 
© 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.