CC BY
20
ленно используемого за границей метода Лер-чса-Гроссмана.
В Горном институте уже более 5 лет (с 1998 г.) в рамках межлабораторной темы ведется разработка и развитие комплексной моделирующей системы «ОеоТесИ-3В».
Это комплексное рабочее место геолога, маркшейдера, проектировщика и технолога -горного инженера (открытчика или подземщика). Генеральным заказчиком этой системы является АО «Апатит», но решение задач реализовано в более общем виде и система уже применяется для решения отдельных задач для более широкого круга заказчиков. Данная система способна стать серьезным подспорьем для проектировщиков и производственников.
В качестве программного приложения к комплексу «ОеоТесИ-3Б» разработан блок автоматизированного определения границ карьеров «ОрйКог» [3, 4]. Он опирается на математическую теорию графов и модернизированный нами алгоритм по методу распределенных оценок проф. Московского государственного горного института С.Д. Коробова.
1. Кумачев К.А., Майминд В.Я., Проектирование железорудных карьеров. - М.: Недра, 1981. - 464 с.
2. Билин А.Л. Метод оптимизации формы карьера и уточнения его контуров // Оптимизация горных работ и фрагменты САПР: тез. докл. - Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1990. - С.87-88.
3. Билин А.Л., Наговицын О.В., Смагин А.В. Пакет оптимизации границ карьеров// Сборник те-
При решении сложной пространственной задачи традиционными плоскостными графоаналитическими методами ручными путем приведения ее в цепочку решаемых последовательно плоских задач на сложных рудных телах чрезвычайно трудно принять характерные разрезы и, соответственно, получить оптимальные границы. Кроме того, невозможно адекватно учесть пространственные свойства карьерного пространства.
Применение автоматизированных математических методов определения границ карьеров на сложноструктурных месторождениях позволяет более полно учесть пространственные свойства карьера и существенно повысить эффективность открытой разработки месторождений по сравнению с графо-аналитическими плоскостными методами.
АГГА позволяет создать систему вложенных контуров, оптимальных для конкретных контурных коэффициентов вскрыши, которая существенно облегчает обоснование вариантов границ карьера для уточняющего техникоэкономического сопоставления. При этом создается техническая невозможность задания вариантов границ в нерациональных контурах.
---------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
зисов докладов Международной конференции "Наукоемкие технологии добычи и переработки полезных ископаемых", г. Новосибирск, 23-26 октября 2001 г. - С. 29-31.
4. Наговицын О.В, Билин А.Л., Смагин А.В. Оптимизация границ карьеров на основе алгоритма проф. С.Д. Коробова// Горный информационно-аналитический бюллетень, 2002, № 7. - М.: МГГУ - С. 244-246.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------------
Решетняк Сергей Прокопьевич - доктор технических наук, зав. лабораторией Комплексного освоения и сохранения недр,
Билин Андрей Леонидович - кандидат технических наук, ст. научный сотрудник,
Горный институт Кольского научного центра РАН, г. Апатиты Мурманской области
© В.Н. Синьчковский, В.Н. Вокин, В.А. Тенятников, 2004
УДК 622.271
В.Н. Синьчковский, В.Н. Вокин, В.А. Тенятников
АНАЛИЗ ОПЫТНЫХ ВЗРЫВОВ ПРИ РАСКОНСЕРВАЦИИ ВРЕМЕННО НЕРАБОЧИХ БОРТОВ НА КИЯ-ШАЛТЫРСКОМ НЕФЕЛИНОВОМ РУДНИКЕ
Семинар № 12
1ТЛ ия-Шалтырский нефелиновый рудник
XV является сырьевой базой Ачинского глиноземного комбината. Породы и руды месторождения относятся к 16-18 категориям по буримости и к 4-6 категориям по взрываемо-сти.
В период с 1991 г. по 1998 г. в связи с резким снижением годовых объемов вскрышных работ были сформированы временно нерабочие участки западного и восточного бортов. Их общая протяженность превысила 3000 м, а высота колеблется от 30 до 45-60 м. Ширина промежуточных берм не превышает 12 м. Большинство берм полностью засыпаны разрушенной породой, образовавшейся вследствие частичного обрушения законсервированных уступов, заоткоска которых не производилась. В неко-
торых местах кровля рудного тела также была покрыта обрушенными породами.
Увеличение объемов финансирования и обновление парка горно-транспортного оборудования создало предпосылки для постепенного увеличения текущего коэффициента вскрыши с 0,35-0,4 м3/т до 1,7 м3/т.
Одновременно с ростом годовых объемов вскрыши возникла проблема выбора технологических схем расконсервации временно нерабочих бортов. Конструктивно такие борта представляют собой объединение уступов с разной степенью готовности к разработке, то есть на каждом уступе имеются площадки разной ширины. При расконсервации таких участков можно использовать следующие технологические схемы: послойное взрывание уступов с последую-
Параметры и показатели буровзрывных работ
Породы и категории по буримости Высота взрываемо: уступа, м лспп, м Сетка скважин, м Масса заряда, кг Схема ком- мута- ции Общая ширина развала, м Выход негабарита, % Условия взрывания
Известняки 16-17 кат. 30 12-20 бхб 936-978 по- рядная 97 2,1 На всю высоту борта (рис. 1)
Известняки 16-17 кат. 20 8-12 6x6 950 поперечными рядами 71 2,6 Верхний слой 30 м борта (рис. 2)
Габбро 17-18 кат. 10 5 5,5х5,5 126-336 диаго- наль- ная 158 1,5 Каскадный взрыв двух уступов 70 м борта (рис. 3)
Известняки 16 кат. 20 8 6,5х6,5 600-680 диаго- наль- ная 121 2,1 Верхний слой 40 м борта (рис. 4)
Габбро, тер-ралиты 17, 18 кат. 20 11 5,5х5,5 540 диаго- наль- ная 128 2,0 Верхний слой 50 м борта (рис. 5)
Габбро 17 кат. 20 11 5,5х5,5 600-680 диаго- наль- ная 90 2,1 Верхний слой 50 м борта (рис. 6)
Рис. 1. Поперечный профиль розеола в блоке 133
Рис. 2. Поперечный профиль розеола в блоке 172
Рис. 3. Поперечный профиль розеола в блоках 135 и 167
Рис. 4. Поперечный профиль розеола в блоках 102,103 и 108
Рис. 5. Поперечный профиль розеола в блоке 111
щей отработкой на автотранспорт или каскадное взрывание высоких уступов с последующей послойной отработкой.
Возможность использования схем с технологией «свободной выемки» и крутыми слоями со взрывомеханизированной подвалкой к аккумулирующему транспортному горизонту затруднена, так как необходима тщательная проработка вопросов безопасного ведения горных работ под высокими уступами.
По сравнению с послойным взрыванием уступов каскадные взрывы позволили на карьерах «Ураласбеста» вести горные работы одновременно на 2-3 смежных по вертикали уступах под углом консервации, создать резерв взорванной горной массы и отдельных локальных участках увеличить количество добычных экскаваторов и значительно сократить срок расконсервации бортов. Ранее проведенными исследованиями авторов было установлено, что для создания безопасных условий работы ширина промежуточных берм временно нерабочих бортов должна обеспечивать не только «улавливание» падающих кусков породы, но и размещение горно-транспортного оборудования в период расконсервации.
Согласно рекомендациям, сформулированным по результатам лабораторных экспериментов,
на промежуточных бермах необходимо формировать два заградительных вала. Один из них располагается на расстоянии 5-6 м от откоса вышележащего уступа, а другой - вдоль обочин автодорог. С учетом деформаций уступов, траектории движения кусков породы по борту, а также их рикошета от площадки (бермы) оптимальная ширина промежуточных берм должна составлять 20-25 м.
Для подтверждения этого положения были проанализированы результаты девяти массовых взрывов, проведенных в период с августа по декабрь 2003 г. Свойства пород и параметры буровзрывных работ в экспериментальных блоках приведены в таблице.
Во всех случаях бурились вертикальные скважины. В качестве ВВ применяли грануло-тол (обводненные скважины) и граммонит 79/21 (в сухих скважинах, в скважинах со столбом воды 4м - в полиэтиленовых рукавах). Удельный расход ВВ - 0,88 кг/м3. В качестве боевиков использовали шашки Т-400 г, средства инициирования - ДШЭ-12 и СИНВ-С-500. Интервал замедления - 30 мс. Выход негабарита был установлен по данным отгрузки горной массы из блоков.
По результатам массовых взрывов можно сделать следующие выводы. При разносе борта высотой 30 м на ширину отброшенной части развала оказала влияние только принятая схема коммутации. Если при порядной схеме (рис. 1) она составила 44 м, то при взрывании попереч-
Рис. 6. Поперечный профиль развала в блоке 112
ных рядов - только 26 м (рис. 2). Эти результаты превысили данные теоретических расчетов соответственно в 1,8 и 1,5 раза.
При каскадном взрывании верхних слоев 70 м борта (рис. 3) ширина заваленной части полосы составила лишь 11 м благодаря наличию промежуточной улавливающей бермы шириной 20 м. аналогичная картина наблюдалась и при взрыве верхнего слоя 40 м борта (рис. 4). Наличие на кровле нижележащего добычного уступа площадки шириной 50 м позволило уменьшить отброс породы до 19 м.
При расконсервации бортов высотой 50 м и послойном взрывании получилась несколько иная картина. Ширина полосы, заваленной взорванной породой на нижнем горизонте мало отличается при взрывании с улавливающей бермой (рис. 5) и без нее (21 м против 26) (рис. 6). Главная причина -наличие во втором случае отказавших зарядов в первом ряду взрываемых скважин.
Таким образом, результаты производственного эксперимента подтвердили целесообразность оставления улавливающих берм, особенно при расконсервации высоких бортов вблизи контуров рудного тела. При этом не всегда имеет смысл после каждого взрыва очищать полностью такую площадку. Оставшаяся на ней порода может в дальнейшем сыграть роль подпорной стенки, которая обеспечит не только уменьшение общей ширины развала, но и позволит существенно упростить технологию выемочно-погрузочных работ.
Для окончательных выводов, безусловно, необходимо дальнейшее проведение подобного анализа результатов массовых взрывов.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------
Синъчковский В.Н., Вокин В.Н., Тенятников В.А. — Государственное образовательное учреждение Красноярская государственная академия цветных металлов и золота Министерство образования Российской Федерации.
