CC BY
22
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ «НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 97»
МОСКВА, МГГУ, 3.02.97 - 7.02.97 СЕМИНАР 2 «РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ПРИ ОТКРЫТЫХ ГОРНЫХ РАБОТАХ•
□
А.Д. Андросов, д.т.н.
И.И. Тарасов
Якутский государственный университет
ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГОРНЫХ РАБОТ НА АЛМАЗОДОБЫВАЮЩИХ КАРЬЕРАХ ЯКУТИИ В УСЛОВИЯХ ВОДОПРИТОКОВ
Специфика горнотехнических условий разработки кимберлитовых грубок открытым способом характеризуется значительными глубинами отработки толщи многолетнемерзлых пород (300-400 м) и переходом на освоение подмерзлотных горизонтов в условиях пересечения горными выработками высоконапорных пластовых рассолов. Причем водопритоки в карьерное про-сгранство составляю! 1000 м-' в час и более, а степень минерализации рассолов достигает 300 г на литр с температурой их замерзания-10--30 ОС.
При проектировании в таких условиях согласно СНИП-ам параметры рабочих уступов в многолетнемерзлых породах для принятого типа экскаватора устанавливаются постоянными и высота уступа остается неизменной на весь период отработки месторождения. Такой стереотипный подход на практике не всегда оправдан, т.к. условия эксплуатации горно-транспортного оборудования в зависимости от сезонности вскрытия многолетнемерзлых пород меняются существенно и негативно влияют на показатели их использования. От изменения свойств многолетнемерзлых пород после их вскрытия в летние периоды зависит качество забойных дорог. Расчетами установлено, что интенсивная оттайка в летний период мягких пород, слагающих подошвы горизонтов, ухудшает качество дорог и приводит к снижению скорости движения автосамосвалов по временным забойным дорогам до 2,56 раза.
Проектирование отработки обводненных горизонтов еще сложнее, т.к. вообще отсутствуют какие-либо нормативы. Поэтому рабочие чертежи со временем нуждаются в корректировке в связи с изменившимися условиями производства. При отработке глубоких горизонтов также резко ухудшаются санитарно-гигиенические условия груда, вызванные загрязнением атмосферы карьера продукгамн взрыва, выхлопными газами мощных автосамосвалов, но и газообразными выделениями из горных пород.
Найденное техническое решение частично или полностью устраняет существующие недостатки проектирования и позволяет значительно повысить эффективность горных работ в таких сложнейших горнотехнических условиях. Способ приведен на рис.1 (а,б,в,г,д,е).
Суть способа состоит в том, что в зависимости от физико-механических свойств многолетнемерзлых пород отработку глубоких кимберлитовых карьеров осуществляют путем разделения толщи мерзлоты на усгу-пы переменной высоты. Причем подошвы уступов в зависимости от сезонности ведения горных работ приурочивают к скальным и мягким породам (с твердым и мягкими основаниями). Уступы с твердыми основаниями разрабатывают в летние периоды года, а с мягкими - в зимнее время. Это позволяет рационально использовать свойства многолетнемерзлых пород после их вскрытия и обеспечивает улучшение качества
5 6
7 8
п>»ниц/\ ме млаты I /
\rr-rrr-r-r--i--H-r т/г -г- -
\ > А 1 / *
V1 Л •1 /
♦Л» / \ |/ Ч_/_Л_у
/
9
-ч
-8^ ■ и Л
с*
Рис.1 . Положения рабочей зоны карьера при пересечении границы мерзлоты и доработке карьера
а, 6, в, г, д, е - положения горных работ, соответственно при отработке толщи многолетнемерзлых пород (а), пересечении границы мерзлоты (б), в подмерзлотной зоне (в, г) и доработке карьера (д. е)
I - карьер; 2 - скачьные породы, 3 - мягкие породы, 4 - кимберлитовая диатрема, 5, 6 - основания горизонтов, сложенных скальными породами; 7,8 - основания горизонтов, сложенных мягкими породами; 9 - граница мерзлоты; 10 • дно карьера по западному участку: II- рабочие уступы; 12 - дно карьера по восточному участку; 13 - положение конечной глубины карьера; 14 - тоннель: 15 - внутренний отвал; 16 - замораживающие скважины
земляного полотна забойных дорог независимо от периода времени года.
Согласно новому техническому решению разработку обводненных горизонтов подмерзлотной зоны ведут с попеременной углубкой участков карьерного поля, создавая водозабор на нижних горизонтах и осушая верхние рудные блоки. Доработку карьера осуществляют путем складирования вскрышных пород во внутренние отвалы с транспортированием через тоннель из одной половины кимберлитовой диатремы в другую. Для создания устойчивости породам подмерзлотной зоны производят промораживание талых пород продувкой их холодным воздухом через скважины.
Применяя технологическую схему отработки с попеременной углубкой участ-
ков карьерного поля и накапливая воду на одном из его участков создают микроклимат внутри карьерного пространства, благоприятствуя естественной вентиляции карьера. Таким образом частично можно решить проблему оздоровления атмосферы карьера, используя тепловую энергию подземных вод.
Обоснованы основные параметры предлагаемой технологии отработки данных карьеров и оценена ее эффективность, достигаемая повышением качества забойных дорог, снижением влажности добываемой руды, сокращением расстояния транспортирования вскрышных пород при доработке карьеров и частичным улучшением санитарно-гигиенических условий труда рабочих мест глубоких горизонтов.
© А.Д. Андросов, И.И. Тарасов
