К вопросу совершенствования маркшейдерского обеспечения рационального и комплексного использования недр Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

СЕМИНАР 1

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2001"

МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.

© В.Н. Попов, С.Э. Никифоров, 2001

УДК 622.1

В.Н. Попов, С.Э. Никифоров

К ВОПРОСУ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ МАРКШЕЙДЕРСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО И КОМПЛЕКСНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ НЕДР

В

настоящее время при разработке полезных ископаемых открытым способом одной из актуальных блем остается вопрос рационального ния, исследованию которого уделяется постоянное внимание со стороны научных организаций и специалистов в области горного дела.

Основными показателями, позволяющими оценить эффективность использования недр с точки зрения полноты и качества извлечения полезных ископаемых, является величина потерь и разубоживания.

Для открытых горных работ важно установить как абсолютную величину потерь и разубоживания, так и их оптимальное соотношение.

Одним из основных положений общепринятой методике к обоснованию нормативов П и Р полезных ископаемых при добыче является следующие - определение нормативов П и Р при добыче производится на выемочную единицу.

Как показал обобщенный анализ научно-исследовательских работ [1], среди основных методических положений по нормированию П и Р руды при добыче можно выделить - оптимизацию показателей полноты и качества извлечения полезных ископаемых в "приконтактной" зоне.

Анализ вопроса нормирования П и Р при добыче также показывает, что современные методики нормирования П и Р в полной мере не учитывают взаимовлияние положения и формы технологического контура на соотношение в "приконтактной" зоне.

На практике реализация управления полнотой и качеством извлечения полезных ископаемых при добыче состоит в нахождении оптимального положения технологического контура, при котором величины и соотношения П и Р обеспечивают максимальную прибыль.

Такое положение

ческого контура выбирается в процессе определения оптимальной величины П и Р в "приконтактной" зоне.

Учет потерь ведется для ления недостатков систем ботки с точки зрения полноты извлечения полезного ископаемого.

При открытой разработке тери полезного ископаемого висят от двух основных факторов: технологии вскрышных и добычных работ и горно-геологических условий.

Общепринятый способ

деления оптимальных величин П и Р в "приконтактной" зоне основан на расчете дей треугольников П и Р (при различном соотношении площадей данных фигур).

Рассмотрим влияние формы технологиеского контура на площадной уровень и соотношение П и Р в "приконтактной" зоне от высоты уступа(Н), высоты треугольника потерь (h) и угла падения рудного тела (а) при условии б > в и б < в, где б и в соответственно угол падения висячего бока рудного тела и угол откоса уступа.

Анализ проведем по зависимостям, полученным в работе [1] для различных форм технологического контура. Для условия б > в имеем:

Выпуклый технологический контур

Sп = h2(ctgP - ctga)2 sin2 (P - arctg 2t ЯПP) /

H

..... ^ 2t sin P оч /(2 sin(arctg-— + a- P)

Sp = — st - (■ ^ n

H

(h2 - (H - h)2

(1)

(ctgP- ctga) - Sп)

s=H/sim

Вогнутый технологический контур

(h2 - (H - h)2

(ctgP- ctga) - Sv)

Sп = — st - (

П 2

s=H/sinв

Sр = h2(ctgP - ctga)2 sin2(P - arctg 2tsin P)/

H

/(2 sin(arctg 2t Sin P + a- P) H

2

« =лн

15 20 1 25

Н

— Эп (вып)а<Ь Sр (вып)а<Ь Sп (вог)а<Ь Sр (вог)а<Ь

Sп (выв)а<Ь Sр (выв)а<Ь Sп (вов)а<Ь Sр (вов)а<Ь

S 50

15

Н

Рис. 1. Зависимость величин площадей П и Р от высоты треугольника потерь

Рис. 2. Зависимость величин площадей П и Р от высоты уступа

Рис. 3. Зависимость величин площадей П и Р от угла падения рудного тела

Рис. 4. Зависимость величин площадей П и Р от ^ И, a

|-Эп (выгр-Эр (еып)-Ял (вог)-Эр (вог)-5п (выв)-Эр (выв)-Ял (вов)-Эр (вое)

Эп (вып)а>Ь Эр (вып)а>Ь Эп (вог)а>Ь Эр (вог)а>Ь Эп (еыв)аа>Ь

Эр (выв)а>Ь Эп (вов)а>Ь Эр (вов)а>Ь

Рис. 2

Рис. 4

Выпукло-вогнутый технологический контур

Sп = — st + п

(Н 2 Щ ^а) - S1р +

8==/4$1Пв

2 / 1

¡п = — st - (—(^Р - ^а) - S п) п 2

2

¡и = ¡п (1)

Вогнуто-выпуклый технологический контур 2

2 /

¡п = — st + — (^Р - ^а); п2

2 (Н-/)2

(С&Р а)

= — st + р п 2

Оптимальное соотношение площадей треугольников П и Р, а следовательно и положение технологического контура отработки определяется высотой треугольника потерь - Ь

Динамика изменения уровня П и Р в зависимости от высоты треугольника потерь (рис. 1) показывает, что: для выпуклой формы контура оптимальное соотношение площадей треугольников П и Р при h=0,7H; для вогнутой - h=0,55H и для вогнуто-выпуклой формы технологического контура - h=0,5H с учетом б < в. Для условий б > в получены следующие результаты: выпуклый технологический контур - h=0,75H; вогнутый - h=0,6H и вогнуто-выпуклый технологический контур - h=0,5H.

Выпукло-вогнутый технологический контур характеризуется обратной зависимостью - при росте h площади П и Р уменьшаются.

Следует отметить, что значения площадей П и Р различных контуров при б < в в среднем на 0^ больше чем при б > в.

Зависимости на рис. 2 показывают, что S прямо пропорционально от Н , причем значения площадей

разубоживания выпукло-вогнутого и вогнутого контуров практически не изменяются. Также следует отметить что полученные значения площадей П и Р при б < в в среднем на 0^ больше чем при б > в.

Влияние формы технологического контура на соотношение площадей П и Р от угла падения рудного тела (рис. 3) показывает обратную зависимость. Значения площадей П и Р при б < в в среднем на 0,75 S меньше чем при б > в.

Влияние площадей П и Р в совокупности от

Анализ сравнения площадей П и Р при различных значений параметров ^ Н, а в зависимости от разных форм технологического контура показал:

• при увеличении высоты треугольника потерь: для вогнутого контура потери резко уменьшаются, а разубоживание незначительно растет; для выпуклого контура разубоживание резко уменьшается, а потери растут; для выпукло-вогнутого контура потери и разу-боживание уменьшаются и для вогнуто-выпуклой формы контура оптимальным является h=0.5H;

• при увеличении высоты выемочной единицы (уступа) получена прямая зависимость S от Н;

• при увеличении угла падения рудного тела ((б -в) = +5° и при прочих равных условий) получена обратная зависимость.

Таким образом, можно сделать вывод, что исходя из полученных данных наиболее оптимальной формой технологического контура является вогнуто-выпуклый технологический контур.

Анализ был произведен при начальном условии: форма геологического контура - прямая.

К совокупности приведенных выше результатов должна учитываться взаимосвязь сложности месторождения, применяемой технологии и экономических условий.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дробышева Л.А. Модели и методы управления полнотой и качеством извлечения многокомпонентных руд при открытой их разработке. Автореферат на соискание ученой степени к.т.н. - М.: МГГУ, 2000

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ