Влияние угла наклона отбитого слоя руды, склонной к смерзанию, на потери при торцевом выпуске в условиях отрицательных температур очистного пространства

Исследовано влияние различных углов наклона отбиваемого слоя при системе подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды на потери рудной массы от смерзания при подземной разработке рудных месторождений криолитозоны. Приведены основные положения методики физического моделирования торцевого выпуска руды при отрицательном температурном режиме, различной степени увлажнения и углах наклона отбиваемого слоя для оценки влияния на потери полезного ископаемого от смерзания. Выпуск руды производился в криокамере при температуре, аналогичной условиям подземной разработки рудного месторождения криолитозоны, на специально разработанном стенде до достижения предельного разубоживания в дозе 50%. Были проведены четыре серии экспериментов при углах наклона слоя 90˚, 85˚, 80˚ и 75˚ при различном увлажнении. Результаты экспериментов показали, что незначительное изменение угла наклона отбиваемого слоя руды (с 90˚ до 85˚) и ее влажности (от 0 до 0,5%) практически не увеличивает потери. Существенный рост потерь вследствие смерзания руды при выпуске (до 12,5%) отмечен при угле наклона 80 град и ниже (до 75 град).Экспериментальными исследованиями установлено, что наилучшие показатели полноты извлечения при торцевом выпуске в условиях отрицательных температур очистного пространства достигаются при вертикальном угле наклона отбиваемого слоя руды.

Зубков В. П., Петров Д. Н. Влияние угла наклона отбитого слоя руды, склонной к смерзанию, на потери при торцевом выпуске в условиях отрицательных температур очистного пространства // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. № 12-1. — С. 85—94. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_121_0_85.

Зубков Владимир Петрович¹ — канд. техн. наук, зам. директора по научной работе, ст. науч. сотрудник, zubkov@ igds.ysn.ru;
Петров Дмитрий Николаевич¹ — канд. техн. наук, зав. лабораторией, petrovdn74@ mail.ru;
¹ Институт горного дела Севера им. Н. В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук — обособленное подразделение Федерального государственного бюджетного учреждения науки Федерального исследовательского центра «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», 677980, г. Якутск, пр. Ленина, 43.

1. Shekhar G, Gustafson A, Schunnesson H. Draw control strategy and resource efficiency in sublevel caving. State-of-the-art. Research report. Luleå University of Tecnology, Luleå 2017, 96 p.

2. Nordqvist A, Wimmer X. Holistic approach to study gravity flow at the Kiruna sublevel caving mine. In Seventh International Conference and Exhibition on Mass Mining (Mass Min 2016). Sydney: The Australian Institute of Mining and Metallurgy.p. 401–414.

3. Савич И. Н. Перспективы применения и обоснование проектных решений при этажном и подэтажном торцевом выпуске руды / И. Н. Савич, В. И. Мустафин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — Отд. вып.1. — С. 419—429.

4. Zong-Xian Zhang. Failure of hanging roofs in sublevel caving by shock collision and stress superposition. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, 2016, № 8, pp. 886—895.

5. Yu K, Ren F, Chitombo G, Puscasu R, Kang L. Optimum sublevel height and drift spacing in sublevel cave mining based on random medium theory. Mining, Metallurgy & Exploration: An Official International Peer-reviewed Journal of the Society. 2020, №37(2), pp. 681—690.

6. Skawina B., Greberg J., Salama A., Gustafson A. The effects of orepass loss on loading, hauling, and dumping operations and production rates in a sublevel caving mine. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. April 2018, Vol. 118, pp 409—418.

7. Марысюк В. П., Дарбинян Т. П., Андреев А. А., Носков В. А. Оценка эффективности изменения системы разработки при выемке сульфидных медно-никелевых руд на руднике «Октябрьский» // Горный журнал — 2019 — №11. — С. 19—23. DOI: 10.17580/gzh.2019.11.02

8. Шиляев Н. С. Физическое моделирование торцевого выпуска руды. / Н. С. Шиляев, Э. И. Богуславский. // Успехи современного естествознания. — 2007. — № 4. — С. 17—20.

9. Романько Е. А. Методика определения потерь и разубоживания руды при освоении запасов подземной геотехнологией системами разработки с обрушением руды и вмещающих пород // Молодёжь и наука: Сборник материалов VIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёныхх, посвященной 155-летию со дня рождения К. Э. Циолковского [Электронный ресурс]. — Красноярск: Сибирский федеральный ун-т, 2012. — Режим доступа: http://conf.sfu-kras. ru/sites/mn2012/section09.html, свободный.

10. Вольфсон П. М. Подэтажное обрушение. — М.: Недра. — 1968. — С.183.

11. Зенько Д. К. Закономерности движения руды при выпуске под обрушенными породами. / Д. К. Зенько, В. И. Мустафин, В. А. Романов, Д. И. Сухов, И. А. Смирнов. // Материалы 10 международной научной школы «Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых». — Изд. ИПКОН РАН. — 2013. — № 1. — С. 237—240.

12. Зубков В. П. Влияние интенсивности торцевого выпуска руды из блока на потери запасов при подземной отработке месторождений криолитозоны системами с подэтажным обрушением / В. П. Зубков, Д. Н. Петров // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 8 — С. 5—13. DOI: 10.25018/0236—1493— 2019—08—0-5—13.

13. Технологический регламент для разработки технического проекта Нежданинского ГОКа в Якутской АССР по технологии подземных горных работ / ВНИПИГорцветмет ; рук. Бахмутов В. М. — Чита: ЧФ ВНИПИГорцветмет, 1986. — 76 с.

14. Разработка эффективной технологии отработки рудных тел Нежданинского месторождения: отчет о НИР / ГИПРОЦВЕТМЕТ; рук. Бечаев М. Д.; исполн. Артемонов С. В. [и др.]. — Чита, 1989. — 120 с.

15. Голик В. И. Совершенствование параметров выпуска руд при подэтажном обрушении с торцовым выпуском / В. И. Голик, А. А. Белодедов, А. В. Логачев, Д. Н. Шурыгин // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2018. — № 1. — С. 150–159.

16. Шеховцов В. С. Основы научных исследований в горном деле: учеб. пособие / Шеховцов В. С. Изд.2-е, перераб. и доп.; СибГИУ.–Новокузнецк, 2006.–136с.

17. Башков В. И. Расчет параметров и конструктивное оформление варианта системы разработки подэтажного обрушения с торцовым выпуском руды / В. И. Башков, А. И. Копытов // Вестник Кузбасского государственного технического университета — 2015. — № 2. — С. 75—77.

18. Именитов В. Р. Моделирование обрушения и выпуска руды / В. Р. Именитов, И. А. Ковалев, В. С. Уралов. М. : МГИ, 1961. — 151 с.

19. Савич И. Н. Обоснование параметров системы разработки с подэтажным обрушением при торцевом выпуске руды / И. Н. Савич, Д. К. Зенько // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2004 — № 4. — С. 219–221.