Информационное моделирование очистных работ Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

описывающий модельное представление каждого агрегата РТК.

На рис. 4 в качестве примера показана экранная форма -модельное представление агрегата БЗВА.

------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ткаченко А.М., Стрельцова Г.А., Клевцов Д.Н., Добрица Р.А. Основные принципы методологии автоматизированного управления работой роботизированного комплекса поточной добычи крепких руд в сложных горнотехнических условиях. Труды ИГД им. Д. А. Кунаева: Научно-техническое обеспечение горного производства. Алматы, 2007 - Т. 74 - 6 с.

2. Афонин П.В. Гибридная система поиска решений на основе временных продукционных правил // Программные продукты и системы. - 2006, № 2. - С. 5-8.

3. Htqljha R., Rfkdthn В. Borland C++ Builder. -V. Lbfcjan. 2005. - 532 с. и5из

— Коротко об авторах ---------------------------------------

Стрельцова Г.А., Ткаченко А.М. - Институт горного дела им. Д.А. Кунаева, Алматы, Казахстан.

© В. Н. Сученко, Е. Л. Левин, В.Н. Лебедев, Е.В. Лебедева,

2008

В.Н. Сученко, Е.Л. Левин, В.Н. Лебедев,

Е.В. Лебедева

ИНФОРМАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОЧИСТНЫХ РАБОТ

Успешная деятельность в условиях современного рынка при постоянно ухудшающихся горно-геологических условиях, связанных со снижением содержания полезных компонентов в руде, требует от горных предприятий повышения эффективности работ за счет использования оперативного планирования горных работ.

Оперативность планирования и обеспечение наиболее полного использования недр возможны путем внедрения эффективных методов контроля и учета движения горнорудной массы.

На руднике «Заполярный» при отработке вкрапленных руд применяют системы этажного принудительного обрушения с двухстадийной и одностадийной выемкой с площадным выпуском.

В связи с расширением добычи вкрапленных руд на руднике вовлечены в отработку запасы Южного участка «Прирезки» с переходом на систему этажного принудительного обрушения с торцевым выпуском руды. Данный вариант системы предусматривает отбойку руды в зажиме, площадно-торцевой выпуск руды в выработки транс-портно - доставочного горизонта и применение на доставке отбитой руды самоходного оборудования.

Отработка запасов ведется сплошным фронтом лентами шириной 10-15 м без оставления целиков. Шахтное поле в пределах проектируемого участка делится откаточными и панельными выработками на панели. По почве рудного тела проходятся выработки транспортно-доставочного горизонта, расстояние между штреками (ортами) колеблется от 10-12 м - это обусловлено уже ранее пройденными выработками.

По верхнему контуру рудного тела пройдены выработки вентиляционного горизонта для бурения скважин принудительного обрушения пород кровли и проветривания блок.

Отбойка рудного массива производится взрыванием вееров скважин, разбуренных непосредственно из выработок выпуска и доставки. Обуривание и отбойка производится на всю высоту блока, равную мощности залежи. Единичный объем отбиваемой руды равен объему, отбиваемому при взрыве одного веера при линии наименьшего сопротивления 1,2-2 м.

Отработка запасов ведется с севера на юг и с востока на запад сплошным фронтом, лентами шириной 10-15 метров без оставления целиков. Отбойка производится на разделанную отрезную щель (отбойка в зажиме) с размерами: вертикальное сечение-10х15 м; в плане-10х1,5 м. Принудительное обрушение налегающих пород производится взрыванием вееров, забуренных из выработок вентиляционного горизонта наклонно под углом 65о-70о в сторону неотбитого массива.

Основными источниками разубоживания являются обрушенные породы, смешивающиеся с рудой при выпуске. Дополнительными источниками разубоживания являются породы, попадающие в отбитую

руду при проходке подготовительных и нарезных выработок. Потери не отбитой руды в кровле залежи отдельно не учитываются, т.к. налегающие породы обрушаются вместе с запасами блока. Потери не отбитой руды в почве рудного тела зависят от угла наклона контакта, качественных характеристик руд и пород и схемы подготовки. Потери не отбитой руды в почве рудного тела зависят от угла наклона контакта, качественных характеристик руд и пород и схемы подготовки. Потери отбитой руды при выпуске зависят от объема выпущенной руды до момента прекращения выпуска по критерию предельного разубоживания. Выпуск отбитой руды из выпускного отверстия прекращается при достижении содержания полезного компонента в выпускаемой рудной массе, равного минимально допустимому для данных условий, т.е. ра-зубоживание в этот момент достигает предельного уровня.

Обоснование параметров систем этажного обрушения базируется в основном на определении конфигурации эллипсоидов выпуска и соответствующих ей параметрах потерь и разубоживания. Данную задачу авторы попытались выполнить путем математического моделирования.

В основу программного обеспечения были положены алгоритм и программа блочно-стержневого моделирования месторождения и метод объемного динамического моделирования переноса рудного и породного массивов в процессе выпуска.

Программа реализована на основе исследований и рекоменда-

ций,

жен-

рабо-

В.В.

кова.

отра-

ных в те Кули-

Рис. 1. Вид блока до начала выпуска (видна кровля руды)

В качестве исходных данных использовалась трехмерная модель участка месторождения «Норильск-1», сформированная на основе планов горизонтов, результатов опробования, схемы ГПР, ГНР и вариантов отработки блока. Результаты моделирования приведены на рис. 1, 2, 3, 4.

Рис. 2. Вид блока после выпуска 50% руды (видна кровля руды)

Планирование экспериментов производилось с расчетом воспроизведения большинства возможных условий отработки, характерных для реальной производственной деятельности.

Изменяемые параметры - мощность рудного тела, расстояние между осями транспортно - доставочных ортов, толщина выпускаемой ленты.

а II Л ЦІЙ ІД ЯШ &.»9\ ф Їй. »№ №

Рис. 3. Вид блока после полного выпуска руды

Результаты некоторых экспериментов приведены в таблице. Выводы

1. Современное компьютерное моделирование дает возможность ожидать ощутимый эффект в решении проблем проектирования и эксплуатации горных систем, в частности проведение очистных работ.

241

Результаты моделирования при торцевом выпуске руды, полевой подготовке блока, толщине выпускаемой ленты 3,0 м (сечение транспортно доставочных ортов (ТДО) 4х4 м, прямолинейный фронт очистных работ, размер блока в плане 48х72 м, содержание в массиве обуриваемого блока 0,39%, содержание в последней дозе выпуска 0,25%, показатель сыпучести 1,44 м)

№ эксперимента Средняя мощность руды, м Расст. между осями ТДО, м Геоло-Гичес-кие запасы, тыс. т. Товарные запасы, тыс. т. Содержание в товарной руде, % Разубо живание, т.т Разубо- живание, % Потери, т.т Потери, %

1 10 12 117.0 92.8 0.35 8.5 9.18 32.7 27.94

2 10 10 117.0 103.1 0.35 9.3 9.02 23.2 19.81

3 10 8 117.0 120.3 0.35 11.8 9.77 8.5 7.26

4 15 12 170.7 122.5 0.35 12.6 10.31 60.8 35.61

5 15 10 170.7 141.0 0.35 15.8 11.18 45.5 26.64

6 15 8 170.7 155.1 0.35 17.3 11.17 32.9 19.27

7 20 12 225.2 203.3 0.32 34.3 16.89 56.3 24.99

8 20 10 225.2 222.8 0.32 39.1 17.54 41.5 18.42

9 20 8 225.2 249.7 0.32 46.3 18.53 21.7 9.66

10 25 12 284.1 261.6 0.32 48.1 18.38 70.6 24.85

11 25 10 284.1 287.9 0.32 54.4 18.91 50.7 17.84

12 25 8 284.1 306.0 0.32 56.5 18.47 34.6 12.19

І^Пуск I £il .g? % Д|Данн...| BjOnnc.■ ■ | ^Micro...| [jglFlow... | El Start. ■■ | -{З^Місго.■ ■ | ЩОтче...| [Д Auto... j|(V| RepoTT 03 wi2 СЯ ^ Ф ^ 14:48

2. Очистные работы постоянно перемещаются во времени и пространстве, а использование моделирования позволяет проводить эксперименты многократно, не ведя при этом к большим финансовым затратам, и, кроме того, проводить эксперименты с корректировкой входных параметров.

3. Появляется возможность проведения большого числа экспериментов над системой, и получение сведений о взаимодействии отдельных частей системы, для которых не получены прямые аналитические зависимости, и возможность изучения поведения объекта в меняющихся условиях. Все это приводит к повышению качества и сокращению сроков и стоимости проведения горных работ, что в свою очередь ведет к понижению себестоимости.

-------------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Куликов, В.В. Выпуск руды [Текст]/В.В. Куликов. - М.: Недра, 1980. - 303

с.

2. Мирошниченко Н.А., Рубцова Е.В. Об одном подходе к информационному моделированию геодинамических процессов в массиве горных пород/ГИАБ. -2005. - №7. - С. 114-118.

3. Шек В.М., Соболева М.Ю. Использование имитационного моделирования для оптимизации проведения горных работ/ ГИАБ. - 2005. - № 10. - С. 201205. ДТШ

— Коротко об авторах ---------------------------------------------

Сученко В.Н. -доктор технических наук, профессор кафедры «Геодезия и маркшейдерское дело», Московский государственный горный университет,

Левин Е.Л. - главный конструктор САПР проектного Института «Каз-гипроцветмет»,

Лебедев В.Н. - зам. главного маркшейдера РУ «Норильск-1» ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель»,

Лебедева Е.В. -старший преподаватель кафедры РМПИ ГОУ ВПО «Норильский индустриальный институт».

© Е.В. Тарасова, О.Е. Фомичева,