CC BY
20
УДК 622.274.524.4:622.343.5 © Э. Ю. Мещеряков, А.Б. Аллабердин, 2014
МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА ПРИ КАМЕРНОЙ СИСТЕМЕ РАЗРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ МАЛОЙ И СРЕДНЕЙ МОЩНОСТИ НА ГЛУБОКИХ ГОРИЗОНТАХ
Применительно для отработки крутопадающих медноколчеданных залежей малой и средней мощности (10—20 м) в сплошном порядке, предложен метод формирования комбинированного закладочного массива, заключающийся в одновременном заполнении выработанного пространства камеры сухой и твердеющей закладкой, при этом твердеющий массив создается на границе рудного массива сопряженной камеры и составляет всего лишь 30 % от общего объема формируемого закладочного массива. Отсыпка сыпучей породы при этом, осуществляется из транспортных заездов вентиляционного горизонта, расположенных в лежачем боку камеры, автосамосвалами, оснащенными механизмом принудительной разгрузки сыпучего материала с метательным устройством.
Ключевые слова: сплошной порядок отработки, комбинированный закладочный массив, метод формирования, камерная система разработки, автосамосвал оснащенный метательной лентой, компрессионные свойства.
В настоящее время одним из направлений сокращения стоимости твердеющей закладки при подземной разработке месторождений полезных ископаемых является вовлечение в закладочный процесс пустых пород с отвалов или с проходческих работ. В данном случае традиционно применяется камерно-целиковый порядок отработки запасов этажа, пустая порода размещается в промежутках между искусственных массивов из твердеющей закладки, возведенных в камерах первой очереди. Однако с ростом глубины горных работ камерно-целиковый порядок теряет свою актуальность ввиду усложнения геомеханической обстановки, возникает необходимость в применении сплошного порядка отработки камер. При сплошном порядке отработки руд использование пустых пород для заполнения выработанных пространств возможно только за счет их комбинирования с твердеющей закладочной смесью в границах каждой камеры.
Применительно для отработки крутопадающих залежей малой и средней мощности (10-20 м) камерными системами разработки с расположением камер по простиранию рудного тела предложена технология отработки запасов [1] и метод формирования комбинированного закладочного массива (рис. 1), особенностью которого является отсыпка сыпучей породы с транспортных заездов, расположенных в лежачем боку камеры, автосамосвалами, оснащенными механизмом принудительной разгрузки сыпучего материала с метательным устройством [2]. Благодаря применению автосамосвалов с метательной лентой, расположенной в днище кузова, породный закладочный материал движется с ускорением, достигая скорости 20 м/с, что позволяет горизонтально формировать навал породы по ширине камеры, создавая тем самым «подпорную» стенку для твердеющей смеси, подаваемой с помощью трубопроводного транспорта с флангового заезда.
Рис. 1 Технологическая схема возведения комбинированного закладочного массива (вариант при восходящем порядке отработки запасов этажей): 1
— полевой вентиляционный штрек; 2 — полевой доставочный штрек; 3 — по-дэтажный буровой штрек; 4 - транспортный заезд; 5 - подэтажный буровой орт; 6 - веера скважин; 7 - породная закладка; 8 - твердеющая закладка
Возможность изменения угла метания в вертикальной и горизонтальной плоскостях, позволяет размещать закладочный материал ровно, по всей площади камеры, что исключает формирование повышенных зон пустотностей, которые образуются при традиционном применении автосамосвалов с опрокидным кузовом (рис. 2).
Рис. 2. Формирование комбинированного закладочного массива: а — с использованием автосамосвалов оснащенных метательной лентой; б — с использованием автосамосвалов с опрокидным кузовом
а
б
Для обеспечения полной закладки выработанного пространства камеры и наиболее эффективного использования данных автосамосвалов, необходимо произвести расчет таких основных параметров, как, угол и скорость метания породы. Определение параметров осуществляется согласно расчетной схеме на рисунке 3 по следующей методике [3]:
Рациональный угол метания породы:
2ктр
Iтр
X
Ыам
(1)
1тр
Скорость метания при рассчитанном угле:
V =
2 Я
I 8Ш 2р
■Ьтр, м/с
Рис. 3. Расчетная схема метания породы: в
— угол метания; т - толщина слоя; Ьм - высота точки выброса породы из машины; Ьт -высота траектории полета; тр.т - ширина камеры; Ьтр - дальность метания под кровлю
(2)
Возможность обеспечения рассчитанной скорости метания определяется формулой:
V = в7 VI +14,2Я , м/с (3)
где е - основание натуральных логарифмов; 7=0,5^0,7 - коэффициент трения материала о ленту; а - угол обхвата лентой прижимного барабана породы между точкой поступления и точкой выброса, рад; Я - радиус прижимного барабана, м; Ун - начальная скорость материала в точке входа на участок ленты, м/с.
Высокие компрессионные свойства данного массива обеспечиваются за счет использования породной шихты «двухмодально-го» состава, в которой соотношение минимального размера крупной фракции (от 200 мм) к максимальному размеру мелкой (до 40 мм) составляет 1: 5, при отсутствии промежуточной фракции [4].
Таким образом, предложенный метод позволяет существенно сократить стоимость твердеющей закладки за счет широкого (до 70 % от объема камеры) вовлечения пустых пород в закладочный процесс, обеспечить устойчивость вертикального обнажения искусственного массива и высокие компрессионные характеристики закладки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аллабердин А.Б. обоснование параметров этажно-камерной системы разработки с комбинированной закладкой выработанного пространства при восходящем порядке отработки медноколчеданных месторождений/Известия ВУЗов. Горный Журнал.№8. с.55-58.
2. Интернет ресурс: http://www.rockmine-td.ru.
3. Справочник горного инженера. Под ред. В.К.Бучнева. Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу. Москва 1960.
4. Мещеряков Э.Ю. Совершенствование способа управления состоянием прикарьерного массива при подземной разработке ценных руд. Дисс. на соискание уч. степени канд. техн. наук. — Магнитогорск, 1998. — 153 с.
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ
Мещеряков Эдуард Юрьевич — кандидат технических наук, доцент, Аллабердин Азамат Булякович — аспирант, Allaberdinazamat@mail.ru, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова.
UDC 622.274.524.4:622.343.5
METHOD OF FORMING THE COMBINED WITH SOLID BACKFILL CHAMBER SYSTEM DEVELOPMENT STEEP ORE TEL SMALL AND MEDIUM POWER AT DEEP LEVELS
Meshcheryakov Eduard Y., Docent, Candidat Technical Scinces, Allaberdin AzamatB., Postgraduate student, Allaberdinazamat@mail.ru Magnitogorsk State Technical University named after GI Nosov.
Applied for testing steep chalcopyrite deposits of small and medium-sized (10-20 m) in a continuous manner, and a method of forming a combined filling mass, comprising simultaneous filling goaf camera dry and hardening bookmark while solidifying an array created on the border of the ore conjugate array camera and only 30 % of the total filling mass formed. Dumping granular rocks at the same time carried out transport races ventilation horizon, located in the footwall of the camera, dump trucks equipped with a mechanism forced unloading of bulk material with a propelling device.
Key words: Solid order mining, combined filling mass, method of formation, chamber system design, dump truck equipped with a throwing tape, compression properties.
REFERENCES
1.Allaberdin AB justification-storey building, the parameters of the camera system design combined with goaf in ascending order mining chalcopyrite deposits / Proceedings of the universities. Mining Journal. No. 8. Pp.55-58.
2. Online Resource: http://www.rockmine-td.ru.
3. Directory mining engineer. Ed. V.K.Buchneva. State scientific and technical publishing literature on mining. Moscow in 1960.
4. Mescheryakov EY Improving ways to manage the state Prikaryerny array in underground mining of ore. Diss. uch on competition. Ph.D. degree. tehn. Sciences. Magnitogorsk, 1998, 153 p.
