Обоснование конструкции и параметров комбинированной системы разработки пологой залежи бедных комплексных руд

Представлены результаты исследований по обоснованию эффективной и безопасной технологии отработки пологой залежи бедных комплексных руд. Выявлены основные недостатки и причины невысокой эффективности традиционной системы разработки этажного обрушения с послойной отбойкой и торцовым выпуском руды в условиях полого залегания рудных тел и наличия устойчивых налегающих пород, требующего реализации дополнительного процесса принудительного их обрушения. Определены условия применения и разработаны базовые принципы конструирования комбинированной системы разработки, основанной на использовании преимуществ камерной выемки и минимизации недостатков традиционной технологии. Выполнено изыскание и конструирование рациональных вариантов комбинированной системы разработки для выемки пологой залежи средней мощности, отличающихся между собой формой (прямоугольная или трапециевидная) и параметрами (шириной) камер и целиков, расположением камер и целиков относительно залежи (вкрест простирания или по простиранию), технологией очистной выемки и способом подготовки днища камер (траншейное или плоское). В результате геомеханического моделирования и техникоэкономической оценки установлено, что оптимальным в указанных условиях является вариант комбинированной системы разработки с отработкой камер прямоугольной формы с плоским днищем, последующим принудительным обрушением налегающих пород и выемкой междукамерных и междублоковых целиков системой этажного обрушения с торцевым выпуском руды при их расположении по простиранию залежи. Эффективность данного варианта достигается за счет повышения показателей извлечения запасов из недр до 1,5—2 раз, обеспечивающего увеличение извлекаемой ценности добытой и обогащенной руды на 13,4 % и снижение эксплуатационных затрат на 1 т погашаемых балансовых запасов на 9,1 %.

Ключевые слова: бедные комплексные руды, пологая залежь средней мощности, комбинированная система разработки, геомеханическое обоснование, технологические параметры, показатели извлечения, технико-экономическая оценка.
Как процитировать:

Соколов И. В., Антипин Ю. Г., Никитин И. В. , Криницын Р. B. Обоснование конструкции и параметров комбинированной системы разработки пологой залежи бедных комплексных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—1. — С. 88—104. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_51_0_88.

Благодарности:

Исследования выполнены в рамках государственного задания №075— 00581—19—00 по Теме №0405—2019—0005.

Номер: 5
Год: 2021
Номера страниц: 88-104
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.272.06:622.627.2
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_51_0_88
Дата поступления: 25.12.2020
Дата получения рецензии: 22.03.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.04.2021
Информация об авторах:

Соколов Игорь Владимирович1 — докт. техн. наук, действительный член Академии горных наук, директор;
Антипин Юрий Георгиевич1 — канд. техн. наук, зав. лабораторией подземной геотехнологии, е-mail: geotech@igduran.ru;
Никитин Игорь Владимирович1 — научный сотрудник лаборатории подземной геотехнологии;
Криницын Роман Владимирович1 — зав. лабораторией геодинамики и горного давления, е-mail: krin@igduran.ru;
1 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), Екатеринбург, Россия.

 

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Каплунов Д. Р., Радченко Д. Н., Федотенко В. С., Лавенков В. С. Оценка эффективности перехода подземного рудника к новому технологическому укладу с ростом глубины горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). — 2020. — № 12. — С. 5—15.

2. Соколов И. В., Смирнов А. А., Антипин Ю. Г., Никитин И. В., Барановский К. В. Подземная геотехнология при комбинированной разработке мощного железорудного месторождения // Известия вузов. Горный журнал. — 2014. — № 7. — С. 25—32.

3. Савич И. Н., Мустафин В. И. Обоснование параметров этажного торцевого выпуска при разработке мощных рудных залежей // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2013. — № 6. — С. 23—28.

4. Фрейдин А. М., Неверов А. А., Неверов С. А. Геомеханическая оценка комбинированной системы разработки мощных пологих рудных залежей с закладкой и обрушением // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2016. — № 5. — С. 114—124.

5. Белогородцев О. В., Громов Е. В., Мельник В. Б. Обоснование систем разработки и их конструктивных параметров в условиях интенсификации добычи при отработке запасов глубоких горизонтов мощных рудных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2016. — № 4. — С. 122—130.

6. Павлов А. М., Федоляк А. А. Повышение эффективности подземной разработки золоторудных месторождений Восточной Сибири // Известия Сибирского отделения секции наук о земле российской академии естественных наук. Геология, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых. — 2018. — Т. 41. — № 4 (65). — С. 97—106.

7. Антипин Ю. Г., Барановский К. В., Рожков А. А., Клюев М. В. Обзор комбинированных систем подземной разработки рудных месторождений // Проблемы недропользования [Электронный ресурс]. — 2020. — № 3. — С. 5—22. URL: http: // trud. igduran.ru (дата обращения: 18.12.2020).

8. Kant R., Sen P., Paul P. S., Kher A. A. A review of approaches used for the selection of optimum stoping method in hard rock underground mine // International Journal of Applied Engineering Research. 2016, Vol. 11, pp. 7483—7490.

9. Javanshirgiv M., Safari M. The selection of an underground mining method using the fuzzy topsis method: A case study in the Kamar Mahdi II fluorine mine // Mining Science. 2017, Vol. 24, pp. 161—181. DOI: 10.5277/msc172410

10. Abdellah Wael R. Serviceability analysis of deep underground openings driven injointed-rock // International Journal of Mining Science and Technology. 2017, Vol. 27, p. 1019—1024. DOI: 10.1016/j.ijmst.2017.06.024

11. Малиновский Е. Г. Повышение полноты и качества отработки запасов пологопадающих залежей системами с обрушением руды и налегающих пород на примере рудника «Заполярный»: дисс. … канд. техн. наук / Малиновский Евгений Геннадьевич. –Красноярск, 2004. — 159 с.

12. Соколов И. В., Антипин Ю. Г., Барановский К. В. Исследование конструкции и параметров комбинированной системы разработки наклонного месторождения кварца // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. — 2017. — Т. 328. — № 10. — С. 87—99.

13. Соколов И. В., Антипин Ю. Г., Смирнов А. А., Никитин И. В. Перспективные технологии подземной разработки жильных месторождений золота // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2020. — № 4. — С. 271—283.

14. Смирнов А. А., Барановский К. В., Рожков А. А. Применение принципов ресурсосбережения при отбойке крепких трещиноватых руд веерами скважинных зарядов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2020. — № 3—1. — С. 300—312.

15. Зотеев О. В. Моделирование трещин при расчетах напряженно-деформированного состояния скальных массивов // Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Горное дело. — 2000. — № 11. — С. 252—259.

16. Сосновская Е. Л., Авдеев А. Н. Оценка первоначального напряженного состояния массива горных пород в криолитозоне (на примере Ирокиндинского месторождения) // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2020. — № 3—1. — С. 208—215.

17. Липин Я. И., Криницын Р. В. Актуальные вопросы оценки напряжений при прогнозе удароопасности на современном этапе // Современные проблемы механики. — 2018. — № 33 (3). — С. 410—418.

18. Avdeev A., Sosnovskaya E. Geomechanical conditions of  vein  gold deposits  in  permafrost  zone  //  E3S  Web   Conferences,   2020,  Vol.   192,   01026. DOI: 10.1051/e3sconf/202019201026.

19. Криницын Р. В., Полховский В. И., Худяков С. В. Повышение устойчивости кровли камер при отработке месторождений подземным способом // Проблемы недропользования [Электронный ресурс]. — 2018. — № 3. — С. 22—28. URL: http: // trud. igduran.ru (дата обращения: 23.12.2020).

20. Соколов И. В., Смирнов А. А., Антипин Ю. Г., Соколов Р. И. Влияние показателей извлечения на эффективность технологии подземной разработки рудных месторождений // Известия вузов. Горный журнал. — 2012. — № 3. — C. 4—11.

Наши партнеры

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.