CC BY
25
© И.Н. Савич, Н.Н. Насибуллин, 2004
УДК 622.272:553.277
И.Н. Савич, Н.Н. Насибуллин
К ВОПРОСУ О ФОРМИРОВАНИИ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ПОДУШКИ ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ РУД
Семинар № 11
ш Ш ри подземной и комбинированной
-Ж.-1 разработке месторождений системами с обрушением, одним из требований обеспечения безопасности ведения горных работ является формирование предохранительной подушки.
Вопрос формирования предохранительной подушки при подземной разработке слепых залежей изучен достаточно хорошо, существуют расчетные методы определения ее параметров. В современных условиях, когда большое количество месторождений, в том числе и кимбер-литовые трубки Якутии, отработанные открытым способом переходят на подземную разработку прикарьерных запасов системами с обрушением, так же возникает необходимость формирования предохранительной подушки, но в настоящее время этот вопрос изучен недостаточно, и при определении параметров предохранительной подушки пользуются методикой, предназначенной для подземной разработки.
Предохранительные подушки создаются с целью снижения воздействия воздушной волны, возникающей при мгновенном обрушении пород на большой площади (т.н. воздушный удар), а так же предотвращения механических разрушений, вызванных ударом падающей массы пород.
К предохранительной подушке могут так же предъявляться и дополнительные требования, в частности, по предотвращению прорывов обводненных песчано-глинистых пород через обрушенные породы в выработанное пространство; с целью защиты от утечек воздуха через выработанное пространство и предотвращения проникновения воздуха с поверхности во взорванную рудную массу и выработки, что может привести к смерзанию руды и препятствовать само-
стоятельному ее истечению, повлиять на температурный режим движущегося по выработкам воздуха.
При комбинированной (последовательной открыто-подземной) разработке месторождений полезных ископаемых в отличие от подземной разработки главным требованием, предъявляемым к предохранительной подушке, будет являться лишь предотвращение негативного влияния динамического воздействия об-рушающихся пород с бортов карьера, так как возникающее давление воздуха будет не столь значительным, в виду наличия открытого выработанного пространства карьера. Именно вопрос динамического воздействия обрушаю-щихся пород при подземной разработке не был достаточно изучен, так как экспериментально было установлено, что толщина предохранительной подушки рассчитанной по критерию предотвращения воздушного удара в несколько раз превосходили толщину подушки, предназначенной для защиты от механических разрушений, вызванных падением налегающих пород. К тому же при последовательной разработке воздействие от падения кусков обру-шающихся бортов карьера будет иным, так как, во-первых, их движение будет происходить по наклонной плоскости, во-вторых, во время движения куски, соприкасаясь с бортами карьера, будут терять часть своей энергии. Из вышесказанного следует, что при падении кусков породы с той же высоты, но в карьере, динамическое воздействие необходимо рассчитывать иначе, чем при вертикальном падении и высоком сопротивлении воздуха, происходящем в замкнутом пространстве при подземной разработке. Следует отметить так же и то, что глубина современных карьеров может достигать 500-600 метров, а подземные пустоты дости-
гают высоты лишь в несколько десятков метров (обычно до 40-50). Кроме того, динамическое воздействие будет происходить не по всей площади как при обрушении кровли подземных пустот, а вблизи бортов, значит, к частям предохранительной подушки, находящейся у бортов карьера, должны предъявляться более высокие требования.
Формирование предохранительной подушки при подземной разработке осуществляется путем обрушения части вмещающих пород кровли или временным оставлением части отбитой руды. При открыто-подземной разработке возможны два варианта создания подушки: пустыми породами (транспортирование и отсыпка на дно карьера из отвалов, подрыв уступов карьера, внутреннее отвалообразование), оставление отбитой руды.
Процесс формирования предохранительной подушки пустыми породами из отвалов трудоемок и требует длительного поддержания бортов карьера в устойчивом положении. Единственным положительным фактором, при приме-
нении этого варианта, следует считать то, что часть отвалообразований на поверхности может быть ликвидирована.
Формирование рудной подушки возможна оставлением взорванной рудной массы на дне карьера, применением таких систем подземной разработки, которые позволят создать компенсационные камеры, последующее принудительное обрушение междукамерных целиков; использование комбинации этих методов создания рудной подушки. К недостаткам такого способа формирования подушки следует отнести то, что часть отбитой руды не может быть выпущена в течение продолжительного срока, поэтому могут проявиться такие негативные факторы как слеживаемость или смерзаемость руды.
Возможен так же вариант использования смешанной (рудно-породной) предохранительной подушки. При таком способе могут быть использованы все положительные факторы каждого из этих методов формирования подушки.
— Коротко об авторах ----------------------------------------------------------------------------
Савич Игорь Николаевич — кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология, механизация и организация подземной разработки руд» (ТПР),
Насибуллин Николай Николаевич — аспирант, кафедры ТПР,
Московский государственный горный университет.
-------------------------------------------------- © Н.Н. Насибуллин,
2004
УДК 622.272:553.277 Н.Н. Насибуллин
ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ПОДУШКИ НА ПОКАЗАТЕЛИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ
Семинар № 11
сновными показателями извлечения являются потери и разубоживание руды, которые кроме всего прочего будут зависеть и от качественных характеристик предохранительной подушки. К основным факторам,
влияющим на качественные и количественные показатели выпуска при наличии предохранительной подушки, относятся: угол падения рудного тела, сыпучие свойства и устойчивость руды и вмещающих пород, глубина карьера,
