CC BY
45
УДК: 622.81:622.271:622.235
К ПРОБЛЕМЕ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЦЕНТРАЛЬНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА
В.И. Голик, В.И. Комащенко, Н.М. Качурин
Область применения природоохранных технологий разработки металлических месторождений полезных ископаемых, отработка которых подземным способом в настоящее время проблематична по экономическим соображениям, может быть увеличена применением рекомендованной технологии транспортирования твердеющих смесей на отдаленные участки месторождений. Активированная в трубопроводе закладка отличается более равномерным распределением заполнителя, в результате чего гидратация вяжущих материалов и прочность смеси увеличиваются. Технология повышает качество использования недр, обеспечивает сохранение земной поверхности, и способствует утилизации отходов производства с минимизацией ущерба окружающей среде и времени. Вовлечение в производство сравнительно не больших, но высококачественных запасов месторождений округа способствует упрочнению минерально-сырьевой базы России в условиях предстоящей конверсии добычи железных руд с открытого способа на подземный.
Ключевые слова: металлическое месторождение, твердеющая смесь, сельское хозяйство, обоснование, эксперимент, транспортирование, вибрация, активация, эффект.
Южная часть Центрального Федерального округа (ЦФО) России располагает металлическими полезными ископаемыми, добыча которых перспективна. Так, Тульская область располагает запасами железных руд, которые содержат около 47 % железа, а лучшие из них черепковые руды имеют его до 60 %. Основные запасы железняков находятся на глубине до 34 м, где встречаются рудные тела мощностью до 4,5 м и содержанием железа от 13 до 54 % [1].
Первые свидетельства о добыче железных руд на территории Тульской области относятся к концу XVI в. Промышленное производство железа осуществлялось в XX в. С 20-х до 50-х годов. К железным рудам относятся и колчеданы пирит и марказит. Пирит, или серный колчедан, содержит 47 % железа, 43 % серы и в качестве примесей никель, мышьяк, медь и серебро. В 80-е 90-е годы XIX в. добыча пирита и марказита в Тульском крае составляла около 90 % добычи России.
Тульское месторождение имеет протяженность около 60 км при ширине 15 - 20 км. Рудные тела представлены разобщенными пластовыми залежами бурых железняков сложной морфологии. Мощность залежей изменяется от долей метра до 3 м- 7 м. Глубина залегания залежей колеблется и достигает 35 м. Среднее содержание железа в балансовых запасах колеблется от 42,6 до 47,3 %. Качество руд позволяет использовать их в доменном производстве без предварительного обогащения.
Анализ тенденций развития горного производства свидетельствует, что в перспективе железные руды могут добывать подземным способом разработки, потому что открытый способ разработки вступает в антагонистические противоречия с жизненными интересами, обладая экономическими и экологическими недостатками [2-3].
Размеры и форма слагающих месторождения рудных тел и другие параметры позволяют прогнозировать в качестве основной технологии систему разработки с закладкой пустот твердеющими смесями.
Эта технология характеризуется хорошими показателями качества руд, полнотой использования недр и высокой производительностью добычи, но требует высоких эксплуатационных затрат на изготовление твердеющих закладочных смесей, что увеличивает стоимость продукции. Критическим звеном становится проблема обеспечения горных предприятий твердеющими смесями для заполнения технологических пустот [4-6].
Стратегия освоения железорудных месторождений ЦФО основана, преимущественно, на открытой добыче руд с применением мощного оборудования. Вскрышные работы производятся мощными шагающими экскаваторами. Отделение от массива осуществляется взрыванием взрывчатых веществ. Отбитую руду грузят на самосвалы и транспортируют к складу, перегружают в железнодорожные вагоны и перевозят на обогатительное предприятие. Весь производственный цикл представляет собой прямую угрозу живому веществу в пределах зоны влияния горного производства [7-8].
Агропромышленный комплекс занимает значительное место в хозяйстве Тульской области. Около 75 % земельной площади области вовлечены в сельскохозяйственное использование. Несмотря на высокую степень урбанизации и небольшую территорию, область производит больше сельскохозяйственной продукции на душу населения, чем в среднем по России.
Учитывая перспективы развития добычи металлов в округе, обеспечение гармоничного взаимодействия технологии и окружающей среды приобретает лидирующую роль. Решение этой проблемной задачи обостряется в условиях ослабленных эколого-ресурсных экосистем, к которым относится область.
К числу прогрессивных технологических методов возможного освоения месторождений могут быть отнесены заполнение выработанного пространства твердеющими смесями с использованием местных вяжущих компонентов и отходов производства на комплексах для приготовления твердеющих закладочных смесей.
Закладочные комплексы являются элементом активного воздействия на экосистемы. Если другие объекты горного предприятия по истечению срока службы могут быть ликвидированы, то закладочные комплексы функционируют до конца работ, а их склады постоянно обновляются. Под
долговременные закладочные комплексы, склады материалов и дороги к ним заняты более 65 % земель в пределах отводов рудников.
Охрана экосистем окружающей среды от горного производства включает в себя уменьшение количества закладочных комплексов и складов сырья для приготовления твердеющих смесей [8-10].
Задача снижения влияния горных работ на окружающую среду решается в увязке технологических вопросов управления состоянием массива и технологии транспортирования твердеющих смесей к месту их укладки в образованные выемкой руд пустоты.
Традиционные способы доставки твердеющих закладочных смесей включают в себя варианты: гидравлический (самотечный, напорный и безнапорный), механический, пневматический и комбинированный.
При подземной разработке месторождений наиболее часто смеси транспортируют по трубопроводам самотеком за счет статического напора, но в условиях ЦФО при малой глубине залегания рудных тел напор может оказаться недостаточным для транспортировки. Например, для самотечной доставки твердеющих закладочных смесей на расстояние более 1500 м надо заполнить 500-700 м става трубопровода.
Более надежен самотечно-пневматический способ доставки твердеющих закладочных смесей, когда смеси движутся вначале самотеком, а затем посредством сжатого воздуха, поступающего в трубопровод через вмонтированные под определенным углом к оси трубопровода пневмо-врезки. В этом скорость движения твердеющих закладочных смесей возрастает 25 м/с. Посредством обратных клапанов в трубопроводе формируется серия порций твердеющей закладочной смеси, разделенных воздушными промежутками. Способ отличается производительностью, гибкостью и возможностью подачи смесей на большие расстояния, чем в самотечном режиме.
Оба способа надежны и экономичны при соотношении вертикальной и горизонтальной частей трубопровода не более 1/5. При ином же соотношении их технологические и экономические показатели заметно ухудшаются.
При разработке рудных тел на малой глубине, удаленных от закладочного комплекса, проблема доставки смесей при малой высоте вертикального става становится весьма актуальной.
На рудниках с прогрессивной технологией для доставки твердеющих смесей на расстояния, превышающие высоту вертикального става более, чем в 20 раз, применяют установки вибро-самотечного транспорта [11]. Установка вибро-самотечного транспорта характеризуется инерционными вибро-возбудителями при расположении валов перпендикулярно оси трубопровода, установленного на упругие опоры. Применение вибровозбудителей и упругих опор специальной конструкции обеспечивает колебание трубопровода при минимальных затратах энергии.
Так, для подачи твердеющих смесей с месторождения Шокпак на соседнее месторождение Камышовое (Северный Казахстан) использовали систему вибро- самотечного транспорта, состоящую из каскадного участка общей высотой 174 м и горизонтальных трубопроводов длиной 1510 м (рис. 1).
ЕЕЗ^ Р^РН»
Рис. 1. Месторождение Шокпак-Камышовое: 1 - яшмокварциты;
2 - конгломераты; 3 - алевролиты; 4 - гравелиты, брекчии;
5 - дробления пород
Секционированный участок трубопровода длиной 200 мсмонтиро-ван на резиновых амортизационных опорах, а каждая секция снабжена инерционным одновальным вибро-возбудителем с электроприводом, датчиком давления и пневмо-врезкой с электромагнитным клапаном. Секции горизонтального трубопровода соединены между собой и каскадным участком упругими соединителями, нейтрализующими влияние колебаний одной секции на другую.
Особенностями вибро-активации смесей в установке являются: подача смеси с объемом порций до 200...400 м3, сопротивление транспортированию на каскадном участке, использование в качестве инертного заполнителя нестандартных песков с содержанием глины 30...50 % и жесткость измельченного и активированного в дезинтеграторе металлургического шлака.
После заполнения закладочной смесью каскадного участка последовательно включали вибро-возбудители, начиная с первого. Под воздействием вибрации смесь, контактирующая со стенками трубопровода, переходила в состояние повышенной текучести, что способствовало уменьшению ее сопротивления транспортированию. Сжатый воздух подавали через пневмо-врезки горизонтального участка трубопровода.
Давление закладочной смеси на секционированном горизонтальном участке характеризуется перепадом давления на первой и последней его секциях. Фактический перепад давления на длине секции при подаче смеси составил: в режиме самотека 0,6-1,0 МПа, grad Р =3,0...5,0 кПа/М, с применением вибрации - 0,12...0,20 МПа, grad Р=0,8...1,0 кПа/М.
Прочность смеси по сравнению с прочностью контрольных образцов, отобранных после смесителя, при вибро-пневмо-самотечном транспорте увеличилась, потому что при движении смеси в этой установке со скоростью 1,0...1,5 м/с происходило перераспределение вяжущего, разрушение его гранул и предотвращение расслоения смеси.
На руднике «Висмут» в ФРГ твердеющую смесь подавали на расстояние в 3 раза превышающее высоту вертикального става. Установка обеспечивала подачу смесей с осадкой конуса Строй ЦНИЛ 7,5...8,0 см (в режиме самотека осадка —11...12 см).
Активация в установках вибро-самотечного транспорта характеризуется расходом энергии - 0,15...0,22 кВт/ на 1 м закладочной смеси при подаче на расстояние до 2,5 км. Рациональные параметры вибро-активации смесей: частота колебаний 10...30 Гц, амплитуда 0,5...1,5 мм.
Установки вибро-самотечного транспорта целесообразны при транспортировании смесей на расстояние, превышающее высоту вертикального става более чем в 10 раз. При равном расходе вяжущего установка прочность закладочного массива увеличивается на 20...25 % [12-13].
Практической целью исследования перспектив разработки месторождений ЦФО является обеспечение отработки удаленных от основного закладочного комплекса рудных тел при минимизации стоимости погашения пустот твердеющей закладкой и расхода цемента путем использования новой технологии их транспортирования к местам размещения.
В базовом составе смеси с комплексным вяжущим из гранулированного доменного шлака и цемента шлак размалывали до выхода 40 % фракции 0,076 мм в дезинтеграторе ДУ-65. Состав закладки (на 1 м ): Портландцемент М 400 - 60 кг, Граншлак - 240 кг, Песок - 1300 кг, Вода - 400 л.
Физико-механические свойства материалов для изготовления твердеющих смесей: песок карьера: плотность 2,64 т/м ; содержание пылевидных, глинистых и илистых - от 10 до 30 %; остаток на сите 5,0 мм - 1 % удельная поверхность - 6,9 м /кг (без учета отмучиваемых частиц).
При традиционной технологии для повышения транспортабельности в твердеющую смесь добавляют воды больше, чем нужно для затворе-ния, до осадки конуса 11, что увеличивало расход вяжущего и удорожало
стоимость закладки. С помощью вибраторов закладочная смесь устойчиво транспортируется при осадке конуса даже 9, в то время, как при других технологиях осадка должна быть не менее 11 с соответствующим расходом вяжущих, и может быть компонентом комбинированной технологии доставки твердеющих смесей.
Устойчивый режим работы транспортирования твердеющих смесей обеспечивается при равенстве скорости доставки смесей на самотечном и пневматическом участках трубопровода или равенстве времени транспортирования порции смеси ({т) и заливки ее в трубопровод ((п) :
ь<2 з4то(1+0,02у2)
Рт =-
рт__06_ьа з4то(1+°,°2у2) . Р М У тdтPм
Регулировать режимы транспорта можно или пластичностью смесей (т0), или изменением производительности закладочной установки (д):
т _ 0,6У nSтdтPм
а з _
ьд34(1 + 0,02У„2)' 0,6УnSтdтP
м
ьп 4Т0(1 + 0,02Уп2)'
Параметры работы вибро-возбудителей на закладочном вибропроводе для транспортировки твердеющей закладки исследованы на участке месторождений Шокпак - Камышовое (рис. 2).
Для оценки сопротивлений закладочной смеси измеряли давление в воздухопроводе (Рм) и закладочном трубопроводе (Р). Для этого были установлены манометры по трассе трубопроводов в пунктах от № 1 до № 9. Рядом с вибраторами оборудованы воздушные врезки. Уклон трубопровода обратный (1 = 0,003). До пункта № 7 закладочные смеси транспортируются самотеком (1580 м). От пункта № 7 до камеры закладки они транспортируются комбинированно: сжатым воздухом на расстояние 600 м, а дальше с применением вибраторов. Вибраторы на самотечном участке: №1 -№ 6 не включали для избежания пробок в трубопроводе. Вибраторы № 7, 8, 9 на пневматическом участке трубопровода включали периодически.
Давление в закладочном трубопроводе измеряли в пунктах № 1, 7, 8 и 9 одновременно, через интервал в три минуты отдельно при производительности закладочной установки 80 и 100 мЗ/ч. После того, как твердеющая смесь достигла пункта № 7, включали одну воздушную врезку. Воз-
душные врезки № 8 и 9 включали в случае прекращения работы врезки №7.
Рис. 2. Схема вибро-пневмо-самотечного транспорта твердеющих смесей: 1-закладочный комплекс; 2-вертикалъная часть трубопровода; 3-вибраторы; 4- камера очистного блока; В1-В9 - вибровозбудители
Показатели манометров записывали одновременно по команде. Вначале смеси транспортировали с помощью воздуха без вибраторов. Вибраторы включали при достижении комплексом производительности 80 м3/ч.
Анализ таблиц показывает, что при включении вибраторов давление в районе воздушной врезки № 7 повышается сильнее, что свидетельствует об увеличении сопротивления смеси. Включение вибраторов до пикета № 7 увеличивает сопротивление движению смеси, следовательно, при транспортировке по трубопроводу с обратным уклоном вибраторы не улучшают показатели транспортирования твердеющих смесей. По результатам замеров давления установлены фактические сопротивления в трубопроводе.
Приращение прочности закладки после пневмо- самотечной доставки на расстояние 1500 м составило около 11 % в возрасте 28 дней и 13-14 % в возрасте 90 дней.
Возможность использования технологии транспортирования твердеющих смесей на дальние расстояния с достижением природоохранного эффекта определяется расходом материалов, времени доставки, способности смеси сохранить консистенцию, прочностью искусственных массивов и взаимодействием с вмещающими породными массивами [14-16].
Критерием оптимальности сравниваемых схем транспортирования твердеющих смесей является приращение их прочности как разница значений прочности кубов, изготовленных из проб, отобранных после смесителя закладочного комплекса и в месте слива смеси в погашаемую камеру.
Устойчивый режим работы транспорта обеспечивается в случае соответствия скоростей на самотечном и пневматическом участках или равенства времени транспортирования суммарной порции и заливки ее в трубопровод. Регулировать режим транспорта целесообразно как пластичностью смесей, так и изменением производительности закладочной установки.
Включение вибраторов до предельных возможностей самотечного транспорта увеличивает сопротивление движению смеси, следовательно, при транспортировке по трубопроводу с обратным уклоном вибраторы улучшают показатели транспортирования твердеющих смесей только при соблюдении определенных условий.
При равных условиях транспортирования новая технология за счет активации позволяет уменьшить сопротивление движению, увеличить длину доставляемой порции смеси и увеличить прочность закладки даже при использовании отходов производства в качестве вяжущих. Обработкой результатов моделирования получены значения показателя активации: для пневмо-самотечной доставки - 1,03... 1,05; для вибро-пневмо-самотечной доставки - 1,05...1,20.
Результаты исследований подтверждают, что прочность закладочного материала для погашения пустот определяется не только расходом вяжущих и активацией смесей при изготовлении, но и активацией смесей в процессе доставки.
В рассмотренном примере на месторождении Камышовое эксплуатационные затраты на 1 м3 твердеющей смеси при базовой технологии могут быть такими же, как на руднике Шокпак. Но в результате активации смесей их стоимость уменьшается на 15 %.
В случае транспортирования смесей на участки месторождений от единого закладочного комплекса исчезает необходимость строительства нового закладочного комплекса с соответствующими капитальными затратами, которые заменяются существенно меньшими затратами на строительство закладочного трубопровода. Это нередко может быть решающим фактором при выборе технологии разработки новых месторождений. При решении вопросов утилизации хвостов обогащения металлических руд учитываются расходы на извлечение из них остаточных металлов, что при соответствующих условиях может приносить прибыль [17-18].
Запросы соседних месторождений могут быть удовлетворены за счет одного закладочного комплекса вместо двух и более.
При транспортировании твердеющей закладки по новой технологии повышается извлечение запасов месторождения, улучшается качество вы-
даваемой продукции, сохраняется земная поверхность, появляются предпосылки для размещения в выработанном пространстве отходов производства и снижается нагрузка на окружающую среду.
Оценка технологий транспортирования твердеющих смесей производится сопоставлением приведенных затрат:
Э = [(С + ЕНКХ) - (С2 + ЕД2)]ХА г,
где Э - годовой экономический эффект, руб.; Е н - коэффициент дисконтирования затрат и прибыли, доли ед.; Ki и К2 - капитальные вложения в производственные фонды, соответственно при строительстве нового закладочного комплекса и комбинированной доставке, руб.; С1 и С2 - себестоимость 1 т концентрата, соответственно при сравниваемых вариантах, руб.; А г - годовой объем производства продукции, получаемой после вовлечения в эксплуатацию запасов нового месторождения.
Выводы
Природо- и ресурсосберегающая технология доставки закладочной смеси отличается от традиционной технологии активацией смеси в закладочном трубопроводе.
Активированная в трубопроводе закладка отличается более равномерным распределением заполнителя при движении смеси со скоростью 1,0...1,5 м/с, в результате чего гидратация вяжущих материалов увеличивается в 2 - 3 раза, а прочность смеси - на 20-25 %.
При комбинированной доставке активированной твердеющей закладки повышается качество использования недр, сохраняется земная поверхность, в выработанном пространстве утилизируются отходы производства.
Решение проблемы обеспечения горных работ твердеющими смесями расширяет область применения природоохранных технологий разработки месторождений полезных ископаемых подземным способом. Критерием оптимальности комбинации схем транспортирования является максимум прибыли с учетом ущерба окружающей среде и времени.
Список литературы
1. Голик В.И., Комащенко В.И., Качурин Н.М. Концепция комбинирования технологий разработки рудных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. Вып. 4. С.76-88.
2. Onica, I. Environmental Mining Impact (in Romanian), Universitas Publishing House, Petro§ani, 2001, РР.173-198.
3. Wang Li, Zhang Xiu-feng. Correlation of ground surface subsidence characteristics and mining disasters under super-thick overlying strata // Journal of China Coal Society, 2009. Vol. 34. No.8. С. 1048-1051.
4. Нормирование потерь и разубоживания медно-никелевых руд в системах разработки Талнахского и Октябрьского месторождений с закладкой выработанных пространств / А.Г. Анохин, Н.В. Подкуйко, С. А. Вохмин, Ю. П. Требуш // Горный журнал. 2015. № 6. С.98-103.
5. Гузанов П. С., Лытнева А. Э., Анушенков А. Н., Волков Е. П. Закладочные смеси на основе отходов обогащения руд в системах подземной разработки месторождений Норильского промышленного района/ П. С. Гу-занов, А. Э. Лытнева, А. Н. Анушенков, Е. П. Волков// Горный жур-нал.2015. №6. С.89-95.
6. Рыльникова М.В., Ангелов В.А., Туркин И.С. Обоснование технологической схемы и комплекса оборудования для утилизации текущих хвостов обогащения в выработанном пространстве. Горный информационно - аналитический бюллетень. 2014. №9.С.115-123.
7. Уманец В.Н., Бугаева Г.Г., Когут А.В. Методы оценки экологического риска для управления экологической безопасностью при производстве открытых горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. №8. С 134-139.
8. Ляшенко В. И. Экологическая безопасность уранового производства в Украине // Горный журнал. №4. С 131-135.
9. Зимин Ю. И., Лейзерович С. Г. Промышленный закладочный комплекс — технологическая основа безотходного производства железорудного концентрата // Горный журнал. 2013. №4. С.100-106.
10. Магомедов Ш.Ш. Приготовление и транспортирование твердеющих смесей // Математической межд. конф. «Логическое управление технологическими процессами и системами» - Москва-Владикавказ. 1999. С.65-73.
11. Платонов В.Н., Поддубный И.К. Устройство и опыт работы вибро-самотечной установки по доставке закладочных смесей на руднике в Тюрингии // Вибрационная техника: материалы семинара. М.: Общество «Знание». 1992. С.134-140.
12. Магомедов Ш.Ш. Приготовление и транспортирование твердеющих смесей // Математическая межд. конф. «Логическое управление технологическими процессами и системами». М., Владикавказ. 1999. С.211-218.
13. Ляшенко В.И., Рыбалко В.Я. Совершенствование трубопроводного транспорта закладочных смесей в глубокие шахты // Горный журнал, 1988. №6. С.78-83.
14. Масленников С.А. Обоснование рациональных параметров комбинированной чугунно-бетонной крепи вертикальных стволов // Горный информационно-аналитический бюллетень. №4. М.: МГГУ, 2009. С. 210214.
15. Прокопов А.Ю., Масленников С.А., Шинкарь Д.И.К вопросу о влиянии технологических факторов на деформационные характеристики
бетона в многослойной крепи // Научное обозрение. №11. М.: МГГУ, 2013. С. 97-102.
16. Прокопов А.Ю., Масленников С.А., Шинкарь Д.И. О влиянии специфических условий строительства вертикальных стволов на формирование прочностных характеристик бетона // Научное обозрение. №11. М.: МГГУ, 2013. С. 102-107.
17. Golik V.I., Komashchenko V.I., Razorenov Yu.I. Activation of tech-nogenic resources in desintegrator // Mine Planning and Equipment Selection Proceedings of the 22nd MPES Conference. Editors: Carsten Drebenstedt, Raj Singhal. 2013. С. 1101-1106.
18. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Feasibility of using the mill tailings for preparation of self-hardening mixtures // Metallurgical and Mining Industry. 2015. Т. 7. № 3.C. 38-41.
19. Freeman A. M., Herriges J. A., Kling C. L. The measurement of environmental and resource values // Theory and methods. New York, USA : RFF Press, 2014. Р.45-53.
20. Harris J. M., Roach B. Environmental and Natural Resource Economics // A Contemporary Approach. M. E. Sharpe, Inc., Armonk, New York, 2013. Р.67-85.
Голик Владимир Иванович, д-р техн. наук, проф. v.i.golik@,mail.ru, Россия, Владикавказ, Северо-Кавказский государственный технологический университет,
Комащенко Виталий Иванович, д-р техн. наук, проф., v.i.golik@mail.ru, Россия, Владикавказ, Северо-Кавказский государственный технологический университет,
Качурин Николай Михайлович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, ecology@tsu.tula.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
TO THE PROBLEM OF UNDERGROUND MINING OF ORE FIELDS OF CENTRAL FEDERAL DISTRICT
V. I. Golik, V. I. Komashchenko, N. M. Kachurin
The scope of nature protection technologies of development of metal mineral deposits which working off by an underground method is problematic on economic purposes now can be increased by use of the recommended technology of transportation of the hardening mixes by the remote sites of fields. The bookmark activated in the pipeline differs in more uniform distribution of filler therefore hydration of the knitting materials and durability of mix increase. The technology increases quality of use of a subsoil, provides preserving the land surface, and promotes waste recycling of production with minimization of environmental damage and time. Involvement in production rather not of big, but high-quality inventories of fields of the district promotes hardening of mineral resources of Russia in the conditions of the forthcoming conversion ofproduction of iron ores from an open method on underground.
Key words: the metal field, the hardening mix, agriculture, justification, an experiment, transportation, vibration, activation, effect.
Golik Vladimir Ivanovich, Doctor of Sciences, Full Professor, v. i. golik@,mail. ru, Russia, Vladikavkaz, Northern-Caucasian State Technological University,
Komashchenko Vitaly Ivanovich, Doctor of Sciences, Full Professor, v.i.golik@mail.ru, Russia, Vladikavkaz, Northern-Caucasian State Technological University,
Kachurin Nikolay Mikhaylovich, Doctor of Sciences, Full Professor, head of chair, ecology@tsu.tula.ru, Russia, Tula, Tula State University
Reference
1. Golik V.I., Komashhenko V.I., Kachurin N.M. Koncepcija kom-binirovanija tehnologij razrabotki rudnyh mestorozhdenij. Izvestija TulGU. Nauki o Zemle. 2015. Vyp. 4. S.76-88.
2. Onica, I. Environmental Mining Impact (in Romanian), Universitas Publishing House, Petro§ani, 2001, RR.173-198.
3. Wang Li, Zhang Xiu-feng.Correla-tion of ground surface subsid-ence charac-teris-tics and mining disasters under super-thick overlying strata. // Journal of China Coal So-ciety, 2009. Vol. 34. No.8. S. 1048-1051.
4. Normirovanie poter' i razubozhivanija medno-nikelevyh rud v sistemah razrabotki Talnahskogo i Oktjabr'skogo mestorozhdenij s zakladkoj vyrabotannyh prostranstv / A. G. Anohin, N. V. Podkujko, S. A. Vohmin, Ju. P. Trebush //Gornyj zhurnal. 2015. № 6. S.98-103.
5. Guzanov P. S., Lytneva A. Je., Anushenkov A. N., Volkov E. P. Zakladochnye smesi na osnove othodov obogashhenija rud v sistemah pod-zemnoj razrabotki mestorozhdenij Noril'skogo promyshlennogo rajo-na/ P. S. Guzanov, A. Je. Lytneva, A. N. Anushenkov, E. P. Volkov// Gor-nyj zhurnal.2015. №6. S.89-95.
6. Ryl'nikova M.V., Angelov V.A., Turkin I.S. Obosnovanie tehnologicheskoj shemy i kompleksa oborudovanija dlja utilizacii te-kushhih hvostov obogashhenija v vyrabotannom prostranstve. Gornyj in-formacionno - analiticheskij bjulleten'. 2014. №9.S.115-123.
7. Umanec V.N., Bugaeva G.G., Kogut A.V. Metody ocenki jekolo-gicheskogo riska dlja upravlenija jekologicheskoj bezopasnost'ju pri proizvodstve otkrytyh gornyh rabot. Gornyj informacionno - ana-liticheskij bjulleten'. 2014. №8. S 134-139.
8. Ljashenko V. I. Jekologicheskaja bezopasnost' uranovogo proiz-vodstva v Ukraine. Gornyj zhurnal. №4. S 131-135.
9. Zimin Ju. I., Lejzerovich S. G. Promyshlennyj zakladochnyj kompleks — tehnolog-icheskaja osnova bezothodnogo proizvodstva zhele-zorudnogo koncentrata. Gornyj zhurnal. 2013. №4. S.100-106.
10. Magomedov Sh.Sh. Prigotovlenie i transportirovanie tver-dejushhih smesej. / V sb.: Matematicheskoj mezhd. konf. «Logicheskoe upravlenie tehnologicheskimi processami i sistemami» - Moskva-Vladikavkaz. 1999. S.65-73.
11. Platonov V.N., Poddubnyj I.K. Ustrojstvo i opyt raboty vibro - samotechnoj ustanovki po dostavke zakladochnyh smesej na rud-nike v Tjuringii. Vibracionnaja tehnika. /Materialy seminara. M.: Obshhestvo «Znanie». 1992. S.134-140.
12. Magomedov Sh.Sh. Prigotovlenie i transportirovanie tver-dejushhih smesej. / V sb.: Matematicheskoj mezhd. konf. «Logicheskoe upravlenie tehnologicheskimi processami i sistemami». Moskva-Vladikavkaz. 1999. S.211-218.
13. Ljashenko V.I., Rybalko V.Ja. Sovershenstvovanie trubopro-vodnogo transporta zakladochnyh smesej v glubokie shahty. Gornyj zhurnal, 1988. №6. S.78-83.
14. Maslennikov S.A. Obosnovanie racional'nyh parametrov kombinirovannoj chu-gunno-betonnoj krepi vertikal'nyh stvolov // Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten'. №4. M.: MGGU, 2009. S. 210-214.
15. Prokopov A.Ju., Maslennikov S.A., Shinkar' D.I.K voprosu o vlijanii tehnolog-icheskih faktorov na deformacionnye harakteri-stiki betona v mnogoslojnoj krepi // Nauchnoe obozrenie. №11. M.: MGGU, 2013. S. 97-102.
16. Prokopov A.Ju., Maslennikov S.A., Shinkar' D.I. O vlijanii specificheskih uslovij stroitel'stva vertikal'nyh stvolov na formi-rovanie prochnostnyh harakteristik betona // Nauch-noe obozrenie. №11. M.: MGGU, 2013. S. 102-107.
17. Golik V.I., Komashchenko V.I., Razorenov Yu.I. Activation of technogenic resources in desintegrator // Mine Plan-ning and Equipment Selection Proceedings of the 22nd MPES Conference. Editors: Carsten Drebenstedt, Raj Singhal. 2013. S. 1101-1106.
18. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Feasibility of us-ing the mill tailings for preparation of self-hardening mixtures // Metallurgical and Mining Industry. 2015. T. 7. № 3.S. 38-41.
19. Freeman A. M., Herriges J. A., Kling C. L. The measurement of environmental and resource values.Theory and methods. New York, USA : RFF Press, 2014. R.45-53.
20. Harris J. M., Roach B. Environmental and Natural Resource Economics. A Contemporary Approach. M. E. Sharpe, Inc., Armonk, New York, 2013. R.67-85.
УДК 504.55.054:622(470.6)
ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ ПОЛОГИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ
В.И. Голик
Дана оценка природно-ресурсного потенциала России, Центрального Федерального округа и Тульской области. Охарактеризованы особенности локализации по-логопадающих маломощных рудных тел металлических месторождений и технологий их разработки. Изложены основы методики определения параметров безопасных обнажений кровли, исходя из представлений о трехшарнирной арке структурных блоков пород. Рекомендован метод построения области опасного влияния погашаемой выработки на массив и земную поверхность над ним. Приведен пример расчета параметров очистного пространства. Обозначено получающее развитие направление замены рудных целиков искусственными массивами из утилизируемых отходов обогатительного передела после извлечения из них металлов с помощью механохимической активации.
Ключевые слова: месторождение, природно-ресурсный потенциал, пологопа-дающие рудные тела, технология разработки, трехшарнирная арка, структурный блок, напряжение.
Россия является по природно-ресурсному потенциалу одной из крупнейших держав. По полезным ископаемым, в том числе, топливно-энергетическим ресурсам она лидирует. В недрах Российской Федерации
