Mining informational and analytical bulletin. №4/2015

ТИТУЛЬНЫЕ СТРАНИЦЫ
СОДЕРЖАНИЕ
CONTENT



ПОДЗЕМНАЯ РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ
UNDERGROUND MINING

АГАФОНОВА А.Б., АГАФОНОВ В.В.
АНАЛИЗ НЕОПРЕДЕЛЁННОСТИ И РИСКОВ, ПРИНИМАЕМЫХ К УЧЁТУ ПРИ ПРИНЯТИИ ПРОЕКТНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ УГОЛЬНЫХ ШАХТ
Рассмотрены виды неопределённости и рисков, непосредственно влияющие на выбор и обоснование проектных решений технологических систем угольных шахт.
Ключевые слова: неопределённость, риск, проектные решения, угольные шахты.

AGAFONOVA A.B., AGAFONOV V.V.
ANALYSIS OF UNCERTAINTY AND RISKS CONSIDERED IN DECISION-MAKING ON COAL MINE PROCESS DESIGNS

In article kinds of uncertainty and the risks, directly influencing a choice and a substantiation of design decisions of technological systems of collieries are considered.
Key words: uncertainty, risk, design decisions, collieries.

ЗОРКОВ Д.В., РЕНЁВ А.А., ЦИБАЕВ С.С.
ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЪЕЗДА ОЧИСТНОГО МЕХАНИЗИРОВАННОГО КОМПЛЕКСА В ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ПОДГОТОВЛЕННУЮ ДЕМОНТАЖНУЮ ВЫРАБОТКУ
Приведён обобщённый зарубежный и российский опыт въезда очистного механизированного комплекса (ОМК) в предварительно подготовленную демонтажную выработку (ППДВ). Приведены исследования характерных параметров поведения кровли при аварийных въездах. Обрушения кровли при въезде ОМК в ППДВ типизированы. На примере выемочного столба 5а-10—18 ш. «Распадская» рассмотрен процесс формирования напряжённо-деформированного состояния в окрестности ППДВ. Представлен смоделированный процесс въезда в условиях тяжёлой кровли.
Определены ожидаемые нагрузки на анкерную и стационарную крепь, установленные в демонтажной выработке. Дана оценка нагрузки на секции механизированной крепи. При расчёте нагрузки были учтены следующие параметры: различная ширина демонтажной выработки, количество опор стационарной крепи в демонтажной выработке и особенности её размещения, различная скорость въезда ОМК в ППДК.
Ключевые слова: демонтажная выработка, очистной механизированный комплекс, опорный целик, ограждающий целик, распределение опорного давления, напряжённо-деформированное состояние, моделирование геомеханических процессов, стационарная крепь, анкерная крепь.

ZORKOV D.V., RENEV S.S., TSIBAEV S.S.
THE GEOMECHANICAL RESEARCH OF LONGWALL ENTRY INTO PRE-DRIVEN RECOVERY ROOM

Submitted by generalized experience entry longwall into pre-driven recovery room (PDRR) in foreign and Russian mine.
Submitted by research characteristic state parameters of the roof at failed entry. Give a classification of roof collapse at the entrance longwall into PDRR.
On the example of longwall panel 5а-10—18 mine Raspadskaya reviewed formation process of stress-strain condition in area for PDRR. Has been modeled process of entry longwall into PDRR in the conditions of heavy roof.
Determine the expected load on the anchor and standing support, installed in the PDRR. Assessed the load on the longwall shield. When calculating the loads was taken into account the following parameters: width pre-driven recovery room, number of standing support in the PDRR and especially its placement, the rate of entry longwall into PDRR.
Key words: pre-driven recovery room, fender pillar, bearing barrier pillar, longwall, distribution reference stress, stress-strain condition, modeling of geomechanical processes, standing support, anchor support.

КАЗАНИН О.И., СИДОРЕНКО А.А., ЕРМАКОВ А.Ю., ВАНЯКИН О.В .
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЗОН ПОВЫШЕННОГО ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ДЛИННЫХ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ ПРИ ОТРАБОТКЕ СВИТ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ
Для условий шахты «им. 7 ноября» представлены результаты расчёта параметров зон повышенного горного давления (ПГД): «зоны повышенной опасности» (ЗПО), «опасной зоны» (ОЗ), «прогнозной зоны» (ПЗ). Применительно к условиям шахт «им. 7 ноября», «Комсомолец», «им. С.М. Кирова» ОАО «СУЭК-Кузбасс» проведена оценка влияния краевых частей и целиков, сформированных первоочередной отработкой сближенных пластов на смещение кровли и пучение почвы в выработках выемочного участка, а также показатели работы очистных забоев. Выполнен анализ влияния подработки, вызванной отработкой запасов выемочного участка 1732 пласта «Бреевский» шахты «Комсомолец» на работу лавы при отработке запасов выемочного участка 1380 по пласту «Байкаимский» шахты «им. 7 ноября». Представлены результаты шахтных наблюдений за состоянием участковых выработок при их различном расположении относительно зон ПГД. Выполнен сопоставительный анализ условий отработки запасов на рассматриваемых участках 2591—2594 в условиях шахты «им. С.М. Кирова» и достигнутых нагрузок на очистные забои. Сделаны выводы относительно влияния зон ПГД на эффективность отработки запасов в зонах ПГД при различном расположении выработок выемочного участка относительно их границ. Показано, что основным фактором, определяющим технико-экономические показатели при отработке запасов выемочных участков пласта «Поленовский» в зонах ПГД, сформированных целиками, оставленными по надрабатывающему пласту «Болдыревский», является расположение подготовительных выработок выемочных участков относительно зон ПГД. Установлено, что при работе лавы в зоне ПГД, при условии расположении выемочных выработок за её пределами, при использовании современных механизированных комплексов существенного негативного влияния зон ПГД на показатели работы очистных забоев не проявляется.
Ключевые слова: отработка свит пластов, длинные очистные забои, зоны повышенного горного давления, участковые выработки, показатели работы забоев.

KAZANIN O.I., SIDORENKO А.А., ERMAKOV A.YU., VANYAKIN O.V.
RESEARCH OF THE STRESS SHADOW ZONES INFLUENCE ONTO LONGWALL PRODUCTIVITY INDICATORS DURING MULTI-SEAM MINING

The results of parameters calculation for stress shadow zones (SSZ) in conditions of mine «November 7» are presented: «zones of the increased danger» (ZID), «a dangerous zone» (DZ), «an expected zone» (EZ). In relation to conditions of mines «November 7», «Komsomolets», «S.M. Kirov» JSC SUEK Kuzbass carried out an assessment of influence of the coal seams ribs and pillars, created during first seam extraction, on roof displacement and floor heaving in longwall panels entries, as well as productivity indicators of longwalls. The analysis of the advance mining of 1732 longwall panel of Breevsky seam at Komsomolets mine influence on longwall No.1380 productivity at Baykaimsky seam of mine «November 7» is made. Results of field studies of panel entries statement at their various arrangement concerning zones SSZ are presented. The comparative analysis of working conditions on the considered panels No. 2591—2594 of mine «S.M. Kirov» and the achieved longwall productiveness is made. Conclusions concerning influence of SSZ on mining efficiency at various locations of longwall entries concerning SSZ borders are made. It is shown that the main factor that determine the technical and economic longwall indicators of Polenovsky seam in the SSZ created by the pillars on Boldyrevsky seam is the location of longwall panel entries concerning SSZ. It is established that during the longwall advancing in SSZ, if the longwall entries located out of SSZ borders and longwall equipped with modern mechanized roof support, the essential negative influence of SSZ on longwall productivity indicators it isn’t shown.
Key words: multi-seams mining, longwalls, stress shadow zones, panel entries, longwall productivity indicators.



ОТКРЫТЫЕ ГОРНЫЕ РАБОТЫ
OPEN-CAST

АВДЕЕВ П.Б., КУЖИКОВ А.А., КУКЛИНА Г.Л .
ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГЕРМАНИЙСОДЕРЖАЩИХ УГЛЕЙ ТАРБАГАТАЙСКОГО БУРОУГОЛЬНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ В ЗАБАЙКАЛЬЕ
Рассмотрена перспектива использования бурых углей Тарбагатайского месторождения в Забайкалье, содержащих германий, как одного из источников сырья для получения германия. Приведены данные о современном состоянии минеральной базы германиевой отрасли России. Даны обоснования для рассмотрения углей Тарбагатайского буроугольного месторождения, как перспективного сырья на германий. Приведены подробная геологическая характеристика месторождения, условия накопления германия в углях, кондиции для подсчёта запасов германия. Даны качественные характеристики германийсодержащих углей.
Ключевые слова: уголь, германий, балансовые запасы, макротипы, гелификация, витринит, энергетические угли, корреляционная связь, зольность.

AVDEEV P.B., KUZHIKOV A.A., KUKLINA G.L.
PROSPECTS GERMANIUM-COAL TARBAGATAJSKY LIGNITE DEPOSIT IN TRANSBAIKALIA

The article discusses the prospect of using brown coal deposits in Transbaikalia Tarbagatajsky containing germanium, as a source of raw materials for Germany. The data on the current state of mineral base germanium industry in Russia. Justification given for consideration Tarbagatajsky coal lignite deposit, as a promising raw material for germanium. A detailed geological description field conditions for the accumulation of germanium in coal, condition for estimating reserves of germanium. Are qualitative characteristics of germanium coals.
Key words: coal, germanium, reserves, makrotipy, gelifikatsiya, Showcase, steam coal, correlation, ash content.

КОЗЫРЕВ А.А., КАСПАРЬЯН Э.В., РЫБИН В.В .
ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАССИВАХ ПОРОД ГЛУБОКИХ КАРЬЕРОВ
Рассмотрены особенности развития геомеханических процессов в массивах пород при проведении открытых горных работ, и излагается методический подход к оценке устойчивости бортов и уступов карьеров, учитывающий иерархично-блочную структуру и естественное напряжённое состояние массивов пород, обусловленное гравитационно-тектоническим полем напряжений.
Ключевые слова: открытые горные работы, массив горных пород, иерархично-блочная структура, естественное напряжённое состояние, гравитационно-тектоническое поле напряжений.

KOZYREV A.A., KASPARIAN E.V., RYBIN V.V.
ASPECTS OF DEVELOPMENT OF GEOMECHANICAL PROCESSES IN DEEP OPEN-PITS’ ROCK MASS

The paper considers aspects of geomechanical processes development in rock mass during open mining and proposes a methodical approach for assessing pit walls and benches stability. The approach takes into account hierarchically-blocked structure and natural stress state of rock masses conditioned by gravity-tectonic stress field.
Key words: open mining, rock mass, hierarchically-blocked structure, natural stress state, gravity-tectonic stress field.

ЛИЗУНКИН В.М., ШУРЫГИН С.В., ЛИЗУНКИН М.В .
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ОТБОЙКИ РУДЫ ПАРАЛЛЕЛЬНО-СБЛИЖЕННЫМИ ЗАРЯДАМИ ПРИ ОТРАБОТКЕ УРАНОВЫХ РУД CТРЕЛЬЦОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
В настоящее время и перспективе актуальной задачей для ПАО «ППГХО» является поддержание объёмов и рентабельности производства урана в условиях тенденции сокращения его в остаточных запасах руды и увеличения доли разработки маломощных рудных тел по мере углубления горных работ. Отрабатывать такие запасы традиционными подземными физико-техническими геотехнологиями, как показывает отечественная и мировая практика, является нерентабельным. В современных рыночных отношениях отработка залежей с «бедными» рудами, составляющими 20% от общих запасов, нетрадиционной физико-химической геотехнологией блочного подземного выщелачивания (БПВ) урана является весьма перспективным направлением, расширяющим сырьевую базу предприятия. Важнейшим показателем, определяющим эффективность подземного выщелачивания, в том числе полноту извлечения полезного компонента, является обеспечение заданной крупности кусков дробленого продукта, что достигается применением обоснованнных рациональных параметров буровзрывных работ (БВР). Представлены результаты экспериментальных исследований технологического процесса буровзрывной подготовки урановых руд к блочному подземному выщелачиванию. Приведены сравнительные показатели параметров БВР по существующей и предлагаемой технологии отбойки руды параллельно-сближенными зарядами. Сделаны выводы о целесообразности отбойки руды параллельно-сближенными зарядами при подготовке её к подземному выщелачиванию.
Ключевые слова: урановые руды, блочное подземное выщелачивание, отбойка руды, параметры БВР, параллельно-сближенные заряды, гранулометрический состав, средний размер куска.

LIZUNKIN V.M., SHURYGIN S.V., LIZUNKIN M.V.
THE RESULTS OF ORE BREAKING TESTS BY PARALLEL-CONTIGUOUS BLASTS AT URANIUM ORE BREAKING IN THE STRELTSOVSKY ORE DEPOSIT

Nowadays and in prospect the essential task for JSC «Priargunsky Industrial Mining and Chemical Union» is to maintain volumes and profitability of ore production in the conditions of its declining tendency in remaining ore reserves and increasing the share of low-powered ores development according to mining operation extensions. National and international experience has proven that mining such deposits by traditional underground physical- technical geotechnologies is unprofitable.
In modern market relations, mining the base ore deposits, which contain 20% of general reserve, by non-conventional physical-chemical geotechnology of block-situ leaching (BSL) is an advanced technology which expands raw material base of production.
Securing the designated size of crushed product's pieces, that is achieved by using reasonable and rational parameters of drilling and blasting (DAB), is the most important factor determining the effectiveness of underground leaching, including completeness of extraction of useful components.
The article presents the results of experimental studies of the process of uranium ore drilling and blasting preparation to the block- situ leaching. Article contains the comparative parameters of drilling and blasting for existing and proposed technologies of ore breaking by parallel- contiguous blasts. The conclusion about practicability of ore breaking by parallel-contiguous blasts at preparation for underground leaching is made.
Key words: uranium ore, block-situ leaching, ore breaking, parameters of drilling and blasting, parallel-contiguous blasts, coarseness of grading, mean size of cob.

КЛИМОВ В.В., РЕМЕЗОВ А.В.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОЧИСТНЫХ ЗАБОЕВ НА ПРИМЕРЕ ОТРАБОТКИ ШАХТЫ «ПОЛЫСАЕВСКАЯ» ОАО «СУЭК-КУЗБАСС»
Представлен обобщенный материал о проведении исследования влияния опорного давления на состояние прилегающих горных выработок в условиях отработки шахты «Полысаевская». Описаны горно-геологические условия и технология ведения горных работ, применяемая на шахте, подробно дана характеристика пласта Толмачёвского и вмещающих пород, представлены результаты инструментальных наблюдений за смещением пород кровли и почвы, а также дана краткая информация о работе системы ГИТС.
Ключевые слова: исследование влияния опорного давления, технология ведения горных работ, размеры охранных целиков, горно-геологическая характеристика пласта, инструментальные наблюдения.

KLIMOV V.V., REMEZOV A.V.
ANALYSIS OF POTENTIAL ENHANCEMENT OF PRODUCTION HEADING EFFICIENCY IN TERMS OF POLYSAEVSKAYA MINE, SUEK-KUZBASS

The article gives generalized information on the research into effect of abutment pressure on the adjacent excavations in terms of Polysaevskaya mine. The mine ground conditions and the accepted mining technology are described, Tolmachevsky coal bed and enclosing rocks are characterized in detail, the data of instrumentation monitoring of roof and floor displacement are presented, and a brief review of GIS operation is given.
Key words: abutment pressure effect analysis, mining technology, safety pillar dimension, mining-and-geological characteristic of coal bed, instrumentation monitoring.

ЛИЗУНКИН В.М., ШУРЫГИН С.В., ЛИЗУНКИН М.В.
ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРА И ПОДЗЕМНОЙ КАМЕРЫ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТРАБОТКИ БЕДНОБАЛАНСОВЫХ УРАНОВЫХ РУД
Месторождение Тулукуевское отрабатывали в 70—90 годы прошлого столетия открытым способом. Под дном карьера остались запасы урана с невысоким содержанием металла, которые отрабатывать в настоящее время традиционными подземными физико-техническими геотехнологиями, как показывает отечественная и мировая практика, является нерентабельным. Для доработки подкарьерых запасов месторождения разработана комплексная технология отработки беднобалансовых урановых руд геотехнологическими методами, которая предполагает магазинирование руды в подземной очистной камере с последующим её выщелачиванием. При этом важной задачей является геомеханическое обоснование и оценка устойчивости бортов карьера и очистной камеры, для чего методом конечных элементов было промоделировано шесть моделей при разных условиях (фактическое состояние карьера, а также его воздействие при подземной разработке подкарьерых запасов системами с магазинированием и открытым очистным пространством). Исходными данными для моделирования были значения первоначальных напряжений горного массива, физико-механические свойства горных пород, геометрическое положение горных выработок. Результаты моделирования показали, что борта и дно карьера после отбойки очистной камеры будут находиться в устойчивом состоянии, а также в связи с высокими напряжениями в почве камеры на горизонте выпуска необходимо провести мероприятия по обеспечению устойчивости горных выработок.
Ключевые слова: урановые руды, блочное подземное выщелачивание, очистная камера, карьер, устойчивость, метод конечных элементов, моделирование, главные напряжения.

LIZUNKIN V.M., SHURYGIN S.V., LIZUNKIN M.V., BEYDIN A.V.
EVALUATION OF RESISTANCE OF OPEN PIT SIDE AND STRUCTURE BY FINITE-ELEMENT TECHNIQUE AT THE COMPLEX TECHNOLOGY OF MINING POOR-BALANCED URANIUM ORE

Tukuluevskoe field in the 70—90 years of the last century was developed by surface mining method. Uranium reserves with a low metal content remained under the open-pit bottom, and nowadays mining such deposits by traditional underground physical-technical geotechnologies is unprofitable, as national and international experience has proven.
For modifying pit reserves of the field, the complex technology of poor-balanced ore mining by geotechnological methods, which contains ore shrinkage in the underground stope with the following solvent extraction, is developed. In this case, an important task is Geomechanical ground and evaluation of stability of pit walls and stope, for which the six models at different conditions have been created by the finite element method (real status of the mine, as well as its impact on underground mining of pit reserves by systems of ore shrinkage and open stope).
The basic data for modeling were value of initial tension of the rock mass, physical-technical rock characteristics, geometric state of excavation.The results of modeling proved that pit walls and bottom will be in steady state after the breaking the stope, and due to high voltages in soil of stope, it is necessary to provide measures to ensure the stability of mining at the draw level.
Key words: uranium ores, block situ leaching, stope, mine, stability, finite elements method, modeling, main voltages.

ЛИЗУНКИН В.М., ГУРУЛЕВ А.Л.
ТЕХНОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХВОСТОВ ДАРАСУНСКОЙ ЗИФ В КАЧЕСТВЕ ГРАНУЛИРОВАННОЙ ЗАКЛАДКИ И ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ
На многих горнодобывающих предприятиях, за годы их деятельности, накопилось большое количество отходов: пустых пород, убогих руд, хвостов обогащения и т.д. Хранение этих запасов на поверхности представляет опасность для окружающей среды. Предложено перспективное направление переработки техногенных месторождений, заключающееся в гранулировании текущих или лежалых хвостов обогащения с последующим выщелачиванием на поверхности (кучное выщелачивание) либо в подземных условиях. В последнем случае искусственный массив из гранул можно использовать в качестве закладки выработанного пространства.
Проведёнными лабораторными исследованиями установлена техническая возможность использования гранулированных хвостов в качестве сырья для подземного и кучного выщелачивания. Установлены зависимости средней прочности гранул от их размеров и от содержания цемента. Также определены зависимости извлечения металла из гранулированной закладки от сроков выщелачивания и от степени термической обработки гранул.
Ключевые слова: гранулы, подземное выщелачивание, золото, прочность, хвосты обогащения, твердеющая закладка.

LIZUNKIN V.M., GURULEV A.L.
TECHNOLOGY OF USE TAILS DARASUNSKOE GOLD MILL AS GRANULATED BACKFILL AND TECHNOGENIC RAW MATERIALS

Many mining enterprises, over the years of their activity, have accumulated a large amount of waste: waste rock, poor ores, tailings, etc. Storage of these stocks on the surface is harmful to the environment. The article suggests a promising direction for technogenic deposits, which consists in granulating current or stale tailings and subsequent leaching on the surface (heap leaching) or in underground conditions. In the latter case, an artificial array of granules can be used as a backfill goaf. Laboratory studies have established the technical feasibility of using granular tailings as raw materials for underground and heap leaching. The dependence of the average strength of granules from their size and cement content. Also the dependence of metal extraction from granulated backfill from time constraints of leaching and the degree of heat treatment of the granules.
Key words: granules, underground leaching, gold, strength, tailings, consolidating backfill.

КОЗЫРЕВ А.А., ЛУКИЧЕВ С.В., НАГОВИЦЫН О.В., СЕМЁНОВА И.Э.
ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ И ГОРНОТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОТРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ТВЁРДЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Представлена геоинформационная система оценки геомеханических условий отработки удароопасных месторождений. Система базируется на программных средствах моделирования объектов горной технологии, расчёта напряжённо-деформированного состояния массива. Результаты моделирования комплексируются с данными микросейсмического и деформационного мониторинга техногенно нарушенной геологической среды в едином информационном пространстве. Интеграция технологической и геомеханической информации на базе единой программной платформы обеспечивает адекватную оценку удароопасности участков месторождений на разных стадиях их освоения. Таким образом, достигается обоснованность технологических решений. При этом учитываются ретроспективные, текущие и прогнозные данные о напряжённо-деформированном состоянии массива горных пород. Реализована возможность регионального и локального прогноза формирования зон концентрации напряжений, что обеспечивает увеличение безопасности горных работ. Опытно-промышленная проверка системы осуществляется на рудниках, разрабатывающих месторождения Стрельцовского рудного поля.
Ключевые слова: геоинформационная система, напряжённо-деформированное состояние, геомеханическое моделирование, горнотехнологическое моделирование, удароопасность.

KOZYREV A.A., LUKICHEV S.V., NAGOVITSIN O.V., SEMENOVA I.E.
GEOMECHANIAL AND TECHNOLOGICAL MODELING AS A MEANS FOR IMPROVING SAFETY OF HARD MINERAL DEPOSITS DEVELOPMENT

The article presents the geo-information evaluation system for the geomechanical field mining conditions. This system is based on the software modeling of mining technology objects and strain-stress state analysis. Model results complex with seismoacoustic and deformations monitoring data on technologically disturbed environment in the common informational space. Technical and geomechanical data are integrated in the framework of the single software platform, thus providing adequate rockburst hazard estimation of the deposit blocks on the various stages of development. Thereby valid technological decisions can be taken. The validation is presupposed by current, retrospective and prognostic data on the rock mass strain-stress state. Regional and local prediction of formation of areas with stress concentration is implemented, thus, providing for increase of mining safety. Experimental-industrial test of the system is performed on the base of the mines developing Streltsovskoe ore body deposit.
Key words: geo-information system, strain-stress state, geomechanical modeling, technological modeling, rockburst hazard.

КОЗЫРЕВ А.А., СЕМЁНОВА И.Э., АВЕТИСЯН И.М.
ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ОТРАБОТКИ СТЫКОВОЧНЫХ ЗОН НА ЮКСПОРСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Рассмотрены варианты отработки запасов горизонтов +320 м и +250 м удароопасного Юкспорского месторождения апатит-нефелиновых руд с учётом фактического состояния горных работ. Уточнены параметры стыковочных секций по результатам прогнозной оценки их напряжённого состояния. Обоснована технология работ, снижающая геодинамические риски при выемке запасов. Доказана необходимость создания разгрузочной зоны в висячем боку рудной залежи при достижении критических размеров блока-целика на каждом подэтаже с опережением вышележащего подэтажа по отношению к нижележащему. Определены предельные размеры стыковочной секции и её оптимальное местоположение на подэтажах. Выполнены прогнозные расчёты категорий состояния выработок на подэтажах и откаточных горизонтах. Предложены способы поддержания горных выработок и порядок контроля состояния массива при отработке стыковочной секции. Разработаны профилактические мероприятия для минимальных и оптимальных по геомеханическим параметрам отставаний. Подготовлены специальные технические регламенты отработки блока-целика гор.+320 м и блока-целика гор.+250 м.
Численное моделирование напряжённо-деформированного состояния массива пород Юкспорского месторождения выполнено методом конечных элементов в объёмной постановке с использованием программного комплекса SigmaGT, разработанного в Горном институте КНЦ РАН.
Ключевые слова: геомеханика, напряжённо-деформированное состояние, математическое моделирование, подземная разработка месторождений полезных ископаемых, стыковочная секция.

KOZYREV A.A., SEMENOVA I.E., AVETISIAN I.M.
GEOMECHANICAL FOUNDATION OF SAFE JOINING AREAS MINING ON YUKSPOR DEPOSIT

The variants of hazardous on rock bursts apatite-nepheline Yukspor deposit mining on horizons +320 m and +250 m with taking into account the actual state of mining are considered in the paper. The parameters of joining sections are specified by the results of their stress state predictive estimation. The technology which reduces geodynamic risks during mining is substantiated. The requirement of stress relief zone creation in ore body hanging wall on each sublevel when block-pillar reaches its critical sizes with advancing of overlying sublevel relative to underlying one is proved. The minimum sizes of joining section and its optimal situation on sublevels are determined. The predictive estimations of workings condition categories on sublevels and haulage horizons are carried out. The techniques of workings supporting and the order of rock mass stress state control while joining section mining are suggested. The preventive arrangements for minimal and optimal by geomechanical parameters laggings are developed. The special technical regulations of block-pillar mining on horizons +320 m and +250 m are prepared.
The Yukspor deposit rock mass stress-strain state numerical modeling is carried out by finite element method in three-dimensional statement with using the SigmaGT software, which was developed in Mining Institute of the Kola Science Centre of the Russian Academy of Sciences.
Key words: geomechanics, stress-strain state, mathematical modeling, underground mining, joining section.

КОЗЫРЕВ А.А., СЕМЁНОВА И.Э., ЗЕМЦОВСКИЙ А.В.
ПРОГНОЗНАЯ ОЦЕНКА КОЭВОЛЮЦИИ НАПРЯЖЁННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ВОСТОЧНОЙ ЧАСТИ АПАТИТОВОЙ ДУГИ ХИБИН ПРИ ВЫЕМКЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Проведены исследования коэволюции напряжённо-деформированного состояния восточной части апатитовой дуги Хибинского массива, где ведётся отработка месторождений «Олений ручей» и Ньоркпахкское. Актуальность исследований определяется необходимостью совместного ведения открытых и подземных горных работ в условиях действия высоких тектонических напряжений при сложном рельефе дневной поверхности. На основе натурных измерений параметров поля напряжений разработана численная геомеханическая модель, позволившая провести оценку взаимного влияния открытых и подземных работ по мере их развития. Установлено, что оно начинается при достижении фронтом подземных горных работ подкарьерного массива. Такой вывод даёт основание для пересмотра границ охранных целиков в сторону их уменьшения, что обеспечит прирост запасов, отрабатываемых подземным способом, и увеличит эффективность подземных горных работ. Определён минимальный размер целика между подземными очистными выемками и восточной частью Ньоркпахкского карьера, составивший 50 м.
Ключевые слова: напряжённо-деформированное состояние, Хибинский массив, численное моделирование, открытые и подземные горные работы, охранный целик.

KOZYREV A.A., SEMENOVA I.E., ZEMTSOVSKIY A.V.
PREDICTIVE ASSESSMENT OF CO-EVOLUTION OF THE STRESS-STRAIN STATE OF EASTERN PART OF THE APATITE KHIBINY ARC AT MINING

The research of co-evolution of the stress-strain state of eastern part of the Khibiny massif was carried out. In this part of massif the Niorkpahkskoe and Oleniyruchey deposits are mined. The research actuality is determined by necessity of open-pit and underground mining combination under high tectonic stresses conditions with difficult surface relief. Numerical geomechanical model was developed based on in-situ measurements of stress field parameters. The model enables to estimate mutual influence of open-pit and underground mining in progress. It is found that the influence occurs when underground mining reaches the rock mass under open-pit. This conclusion suggests that the safety pillar boundaries can be revised for the purpose of their decreasing. The pillar sizes decreasing allow extending ore reserves and increasing underground mining efficiency.The minimum pillar size between underground stope and the Niorkpahkskiy open-pit was defined, and it is 50 m.
Key words: stress-strain state, Khibiny massif, numerical modeling, open-pit and underground mining, safety pillar.

РАКИШЕВ Б.Р., МОЛДАБАЕВ С.К., РЫСБЕКОВ К.Б.
ТЕХНОЛОГИЯ ЛИКВИДАЦИИ ОТСТАВАНИЯ ВСКРЫШНЫХ РАБОТ НА КАРЬЕРАХ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЭКСКАВАТОРНО-АВТОМОБИЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ
Представлены результаты научных исследований по ликвидации отставания вскрышных работ на карьерах. Описана двухуровневая технология отработки высоких уступов широкими панелями с использованием экскаваторно-автомобильных комплексов. Её реализация позволит увеличить объёмы подготовленных запасов при минимальных текущих объёмах вскрышных работ за счёт достижения соразмерного развития горных работ между всеми уступами рабочей зоны и создания комфортных условий для эксплуатации горнотранспортной техники. Предложены и обоснованы технические решения по эффективному переходу на эту технологию в условиях значительного отставания вскрышных работ на карьерах. Сокращение срока проведения реконструкции горных работ и ликвидации отставания вскрышных работ достигается за счёт формирования фронта работ уступов рабочих зон перпендикулярно фронту работ уступов крутого рабочего борта. В этот период значения эксплуатационного коэффициента вскрыши в 1,2—1,7 раза меньше по сравнению с отработкой уступов продольными панелями. На примере угольного разреза «Восточный» Экибастузкого месторождения выполнено сопоставление предлагаемой технологии вскрышных работ с проектной схемой ведения горных работ. Доказано, что переход на двухуровневую отработку уступов поперечными панелями обеспечит соответствие вскрышных работ поточной технологии добычи угля после перехода в нижней части вскрышной зоны на циклично-поточную технологию с использованием комбинированного автомобильно-конвейерного транспорта.
Ключевые слова: открытая разработка наклонных и крутопадающих месторождений, вскрышные работы, экскаваторно-автомобильный комплекс, рабочая зона, рабочий борт, уступ, поперечные панели.

RAKISHEV B.R., MOLDABAYEV S.K., RYSBEKOV K.B.
TECHNOLOGY OF LIQUIDATION OF STRIPPING WORKS’ LAGGING ON OPEN PITS WITH THE USAGE OF EXCAVATING AND AUTOMOBILE COMPLEXES

Results of scientific researches on liquidation of stripping works’ lagging on open pits are presented in the work. Two-level technology of high benches’ optimization by wide panels with usage of excavating and automobile complexes is described. Its implementation will allow increasing volumes of uncovered reserves with minimal current volumes of stripping works by means of achievement of proportionate development of mining works between all benches of working area and creation of comfortable conditions for operation of mining equipment. Technical solutions on effective conversion to this technology in conditions of considerable lagging of stripping works on open pits are offered and justified. Reduction of lead time of mining works' reconstruction and liquidation of stripping works’ lagging is achieved by means of scope of work organization on working areas’ benches perpendicularly to the scope of work of steep loading face’s benches. In this period values of capping’s current ratio is 1,2—1,7 times less in comparison with benches’ optimization by linear panels. The comparison of offered stripping works’ technology with design layout of mining is made by the example of open cut «Eastern» of Ekibastuz deposit. It is proved that conversion on two-level benches’ optimization of crosscut panels will provide correspondence of stripping works on cyclical-and-continuous method with usage of combined automobile and conveyor transport.
Key words: open development of inclined and steep deposits, stripping works, excavating and automobile complex, working area, loading face, bench, crosscut panels.

РЫБИН В.В., КАЛЮЖНЫЙ А.С., КОНСТАНТИНОВ К.Н., СТАРЦЕВ Ю.А., ПОТАПОВ Д.А., ПАНИН В.И.
РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДЕСТРУКЦИИ БОРТА КАРЬЕРА КОМПЛЕКСОМ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ

Приведены результаты определения степени техногенной деструкции приконтурного массива пород в пределах ОПУ на карьере «Олений ручей» комплексом геофизических методов. Приведены количественные характеристики трещиноватости, а так же мощности выявленных нарушенных зон.
Ключевые слова: геомеханика, геофизика, сейсмотомография, карьер, борт, деструкция.

RYBIN V.V., KALUZHNIY A.S., KONSTANTINOV K.N., STARTSEV YU.A., POTAPOV D.A., PANIN V.I.
RESULTS ON DETECTION OF OPEN-PIT WALL DESTRUCTION PARAMETERS BY COMPLEX OF GEOPHYSICAL METHODS

The paper gives results on detection of a man-made destruction level of the contour rock mass within a test site at the Oleniy Ruchey open-pit by the complex of geophysical methods. Quantitative characteristics of fracturing and thickness of disturbed zones revealed are presented.
Key words: geomechanics, geophysics, seismic tomography, open-pit, pit wall, destruction.



ОБОГАЩЕНИЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ENRICHMENT OF MINERALS

ТАРАНОВ В.А., АЛЕКСАНДРОВА Т.Н.

ОЦЕНКА ПРОЧНОСТНЫХ СВОЙСТВ РУДЫ КАК ФАКТОР ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ

Описаны индексы и параметры существующих методик, с помощью которых определяются прочностные свойства руд, даётся их краткое описание и основные уравнения. С помощью компьютерных программ проведён анализ базы данных, созданной по результатам лабораторных исследований технологии рудоподготовки зарубежных золотоизвлекательных фабрик. Получены регрессионные уравнения для расчёта прочностных и энергетических индексов.
Ключевые слова: рудоподготовка, прочностные свойства руд, индекс работы Бонда, тест падающего груза, ударная и истирающая нагрузка, золотосодержащая руда.

TARANOV V.A., ALEKSANDROVA T.N.
ESTIMATE OF THE STRENGTH PROPERTIES OF THE ORE AS A FACTOR IMPROVEMENT OF THE EFFECTIVENESS OF THE GRINDING PROCESS

The article describes indexes and parameters of existing techniques used to define mechanical properties of ore and gives its brief description and main equations. Computer programmes helped to analyze the database made up with results of laboratory research of ore dressing at foreign gold processing plants. The regression equations for calculation of mechanical and energy indexes have been obtained.
Key words: ore preparation, the strength properties of ores, Bond work index, drop weight test, impact and abrasive loads, gold ore.

АЛЕКСАНДРОВА Т.Н., РОМАШЕВ А.О., ЯНСОН У.М.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ РЕДКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ЧЕРНОСЛАНЦЕВЫХ ПОРОД

Приведены результаты исследований по изучению возможности извлечения редких элементов из черносланцевого сырья Ленинградской области. Представлены результаты минералого-технологических исследований проб с применением методов математической статистики. Проведено исследование по выявлению возможных типоморфных ассоциаций микроэлементов в полученных концентратах.
Ключевые слова: черные сланцы, редкие элементы, флотация, механоактивация.

ALEKSANDROVA T.N., ROMASHEV A.O., YANSON U.M.
STUDY INTO THE FEASIBILITY OF RARE ELEMENTS EXTRACTION FROM THE BLACK SHALE ROCKS

The paper presents the research results of rare elements extraction from black shale ores of Leningrad region. Mineralogical and technological analyses of samples were conducted and their results are processed using the methods of mathematical statistics. Research to identify possible associations typomorphic trace elements in the resulting concentrates is also conducted.
Key words: black shales, rare elements, flotation, mechanical activation.

МУХТАР А.А., МУХЫМБЕКОВА М.К., НУСКАБЕКОВ Ж.С., МАКАШЕВ А.С., КОРОВУШКИН В.В.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ БУРОЖЕЛЕЗНЯКОВОЙ РУДЫ АБАИЛСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ НА КАЧЕСТВО ПОЛУЧАЕМЫХ ПРОДУКТОВ

Проведены исследования фазового состава руды Абаилского месторождения Республики Казахстан, путём термической обработки руды получен концентрат с высоким содержанием железа.
Ключевые слова: прокалка, гематит, ЯГР-спектроскопия, дегидратация, концентрат, бурожелезняковая руда, обогащение.

MUKHTAR A.A., MUKHYMBEKOVA M.K., NUSKABEKOV ZH.S., MAKASHEV A.S., KOROVUSHKIN V.V.
INFLUENCE OF HEAT TREATMENT OF ABAIL IRONSTONE ORE ON FINAL PRODUCT QUALITY

Researches of phase composition of ore of the Abailsky deposit of the Republic of Kazakhstan, by heat treatment of ore get the concentrate with the high content of iron is heading.
Key words: calcinations, hematite, Mossbauer spectroscopy, dehydration, concentrate, limonite ore, enrichment.

МУХТАР А.А., МУХЫМБЕКОВА М.К., НУРУМГАЛИЕВ А.Х., МОМЫНБЕКОВ А.Д., НУСКАБЕКОВ Ж.С.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА МАГНЕТИЗИРУЮЩЕГО ОБЖИГА БУРОЖЕЛЕЗНЯКОВОЙ РУДЫ АЯТСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ВОДНОЙ ЭМУЛЬСИЕЙ НЕФТИ

Исследован процесс магнетизирующего обжига Аятской бурожелезняковой руды в присутствии водной эмульсии нефти. Определены оптимальные условия обжига и магнитного обогащения огарков. Установлено, что процесс магнетизация руды протекает при температуре 700—750 °С в течении 60 минут. Получен концентрат с содержанием железа 62,3%, при выходе и извлечении 87,9—88,0 и 95,0—95,5% соответственно. Изучен фазовый состав исходной руды и продуктов её обжига термографическим, рентгенофазовым, магнитным и мессбауэровским методами анализа.
Ключевые слова: бурожелезняковая руда, магнитный концентрат, обжиг, магнитное обогащение, водная эмульсия, н

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.