CC BY
73
Полевые исследования донных отложений прудковой зоны.
Мельников И. Т., Суров А.И., ШепковниковаА.А.
1 • 10"5 до 5 • 10"7 см/с (8,6 • 10"3-4,3 • 10"4 м/сут).
3. Удельная поверхность пылеватых хвостов по сравнению с исходным сырьём увеличена в 105-106 раз и с момента процесса измельчения до складирования в хвостохранилище они не вступают в соприкосновение с кислородом воздуха. Поэтому при высушивании, имея высокую поверхностную химическую активность, и соприкосновении с воздухом тонкодисперсные хвосты донных отложений затвердевают и могут быть использованы в качестве слабовяжущего материала. Способностью образовывать цементный камень обладают и донные отложения хвостохранилищ Соколовско-Сар-байского и Лисаковского ГОКов. Поэтому необходимы более детальные исследования минералогического состава мелкодисперсных хвостов для их широкого применения в цементной промышленности.
4. Использование донных отложений позволяет увеличивать вместимость хвостохранилищ и снижает угрозу возникновения селевых потоков в случае прорыва ограждающих дамб.
5. Донные отложения прудковой зоны являются бесконечным экраном зоны питания фильтрационного потока в теле дамб намывных хвостохранилищ и оказывают существенное влияние на режим фильтрации: высотное положение кривой депрессии, высоту выса-чивания фильтрационного потока на внешний откос и удельные расходы фильтрации через тело дамб. Учёт влияния донных отложений на фильтрационный режим хвостохранилищ позволяет увеличить вместимость эксплуатируемых гидротехнических сооружений на 15-20%.
Список литературы
1. Шульц Л.В. и др. Физико-механических свойства грунтов хвостохранилищ // Труды ЛПИ. Л., 1974. № 338. С. 93-95.
2. Абегян ЦХ., Трунков Г.Т., Элоян Л.А. Исследование характеристик грунтов прудковой зоны хвосгохранилища // Рациональное использование природных ресуроов и охрана окружающей среды. Л.: ЛПИ им. М.И. Калинина, 1977. С. 107-113.
3. Горелик Л.Ш., Чернявский В.А Лабораторные исследования прудковых отложений хвостохранилищ // Проектирование, строительство и эксплуатация хвостохранилищ обогатительных фабрик. Белгород, 1978. С. 46-48.
4. Каминская В.И., Коновалов Л.П. Экспериментальные исследования физико-механических свойств грунтов прудковой зоны гидроотвала//Труды ВНИИГС. Л., 1973. Вып. 36. С. 96-101.
5. Чернявский В.А. Полевые исследования хвостохранилищ и шламоотвалов // Проектирование, строительство и эксплуатация хвостохранилищ обогатительных фабрик. Белгород, 1978. С. 199-200.
6. Федоров И.С., Добровинская О.Х. Свойства и расчетные характеристики намытых хвостов рудообогатительных фабрик. М.: Недра, 1970. 151 с.
Bibliography
1. Shults L.V. and others. Ground Physical-mechanical properties of tail-ponds // Studies of LPI. L., 1974. № 338. P. 93-95.
2. Abegyan C.H., Trunkov G.T., Eloyan L.A Pond-zone tail-storing ground properties investigations. // Rational using of natural resources and environmental protection. L.: LPI named after M.I. Kalinin, 1977. P. 107-113.
3. Gorelik L.Sh., Chernyavskyi V.A. Laboratory investigations of tail-storing pond deposits // Projecting, building and exploitation Concentrate factory tail-storing. Belgorod, 1978. P. 46-48.
4. Kamiskaya V.I., Konovalov L.P. Pond-zone hydraulic dump physical-mechanical ground properties experimental investigations // Studies of VNIIGS. L., 1973. Edition 36. P. 96-101.
5. Chernyavskyi V.A Field investigations of tail-storing and slime dumps // Projecting, building and exploitation of concentrate factory tail-storing. Belgorod, 1978. P. 199-200.
6. Fedorov I.S., Dobrovinskaya O.H. Concentrating ore factories draining packed tails properties and rated characteristics. M.: Nedra, 1970. 151 p.
УДК 622.27
Паук Л.Г., Джиоева AK.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАИБОЛЕЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ СПОСОБОВ ОТБОЙКИ
В отечественной и зарубежной практике применения одностадийных систем разработки отбойка руды ведется минными зарядами и глубокими скважинами диаметром от 50 до 150 мм.
Отбойка минными зарядами при отработке рудных тел была заменена скважинной в силу присущих ей недостатков, главными из которых являются: большой объем нарезных выработок и неравномерное дробление отбиваемого массива.
Наиболее распространенным и эффективным является способ отбойки руды глубокими скважинами различного диаметра, что объясняется имеющимся буровым оборудованием и горно-геологическими особенностями отрабатываемых залежей. Так, например, на руднике «Заполярный», где наблюдается значительное
горное давление, может быть применено только малогабаритное буровое оборудование, требующее для ус -тановки выработок небольшого сечения. Диаметры скважин 72 и 105 мм оказались для рудника «Заполярный» наиболее эффективными.
На руднике им. XXII съезда КПСС для эффективного использования комплекса вибромеханизмов и получения выхода негабарита не более 10% в блоке 13 горизонта VII применяли отбойку скважинами диаметром 70 мм и отказались от неё только из-за плохого качества буровых станков БУ-70 [65].
На рудниках Швеции отбойка руды в зажатой среде при системе подэтажного обрушения ведется скважинами диаметром 55-60 мм.
Применение скважин большого диаметра (100-
РАЗРАБОТКА ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
150 мм) на месторождениях с крепкими рудами позволяет за счет увеличения линии наименьшего сопротив-ления увеличить выход руды с 1 пм скважины.
Единого мнения исследователей о целесообразном диаметре скважин еще не сложилось. Многие авторы [1] рекомендуют применять скважины диаметром 100-150 мм, а другие авторы [2] считают необходимым при массовых взрывах в зажатой среде применять скважины только большого диаметра.
По мнению других исследователей [3], при отбойке в зажатой среде (особенно трещиноватых руд) в этом нет необходимости, так как при более густой сетке скважины малого диаметра обеспечивают лучшее дробление массива. Большинство исследователей [4] считают, что л.н.с. и диаметр скважин зависят от физико-механических свойств руды. При определенных горнотехнических условиях и порядке взрывания величины минимального диаметра скважин, удельного расхода ЕВ и максимальной толщины отбиваемого в зажатой среде слоя руды должны быть взаимосвязаны.
Отмечено увеличение выхода негабарита с увеличением диаметра скважин [5]. На руднике им. ХХП съезда КПСС при отработке блока № 5 отбойка велась скважинами диаметром 100 и 150 мм [6]. Расстояние между веерными комплектами скважин диаметром 150 мм составляло 3,5-2,5 м, а при скважинах диаметром 100 мм расстояние между веерами - 2-2,7 м, расстояние между концами скважин - соответственно 3,3 и 2,5 м. Сравнительные показатели отбойки руды в зажиме скважинами различного диаметра приведены в таблице.
Опытные работы по выбору целесообразного диаметра взрывных скважин проводились также в блоке 6/7 рудника им. Кирова комбината «Апатит». Для получения сопоставимых результатов соблюдалось постоянство схемы взрывания, интервалы замедления, количества плоскостей обнажения и удельного расхода ВВ [7]. При испытаниях проводили взрывание скважин диаметром 105, 145 и 214 мм. Расстояние между рядами скважин соответственно составляли 2,3-2,4, 3,2-4 и 5,8-6,5 м, при расстоянии между скважинами в веере 2,5-3,5, 3,7, 6,2-7 м.
В результате взрывов было выявлено, при отбойке
Показатели отбойки руды в «зажиме» скважинами различного диаметра
Показатель Диаметр скважин, мм
100 150
Максимальная толщина одновременно отбиваемого слоя, м 20 21
М аксимальное количество рядов скважин вслое, шт. 9 6
Расход В В, кг/г 0,680 0,860
В том числе: на отбойку на выпуск и вторичное дробление 0,540 0,140 0,650 0,210
Выход негабарита, % 10-12 15-16
Производительность скрепериста, т/см 123 101
восходящими веерными скважинами диаметром 145 мм на всю высоту этажа выход негабарита (свыше 800 мм) составил 11,1%, тогда как при отбойке скважинами диаметром 105 мм из подэтажей - 2,3%. При отбойке восходящими параллельными скважинами диаметром 145 мм качество дробления улучшилось, но все же выход крупных кусков составил 7%, т.е. в 3 раза больше, чем при диаметре 105 мм.
Увеличение диаметра скважин до 214 мм даже при параллельном расположении повысило выход негабарита до 7,8%. Суммарная трудоемкость очистных работ (отбойки, выпуска и доставки руды) при отбойке скважинами увеличенного диаметра возросла в 1,5-2 раза.
Выбор целесообразного диаметра скважин для отбойки рудных тел средней мощности в условиях Квай-синского месторождения производился на основании опыта отбойки руды на отечественных и зарубежных предприятиях, а также с учетом следующих требований, связанных с особенностямистроения рудного тела:
- невыдержанная форма рудных тел по падению и простиранию требует доразведки его контуров в пределах блока из подэтажных выработок;
- необходимость сохранять от подработки лежачий бок рудного тела, представленный неустойчивыми порфиритами крепостью 4-6;
- для повышения интенсивности выпуска, улучшения технико-экономических показателей по системе разработки необходимо обеспечить хорошее качество дробления руды и снизить выход негабарита при относительно небольших размерах кондиционного куска;
- малая устойчивость горных выработок, пройденных по рудному телу, требует проведения их небольшим сечением с обязательным креплением;
- обрушенные налегающие породы представлены мелкой фракцией сильно измельченных порфиритов.
Для отбойки невыдержанных рудных тел средней мощности были приняты скважины малого диаметра (до 70 мм).
При одностадийных системах подэтажного и этажного принудительного обрушения применяется параллельное и веерное расположение скважин. В зависимости от применяемого бурового оборудования принятой конструкции системы разработки скважины располагаются в горизонтальной и вертикальной плоскостях, а отбойка руды производится горизонтальными и вертикальными слоями. Отбойка руды горизонтальными слоями имеет недостатки, связанные с увеличением количества потерянных скважин, увеличением объема буровых выработок и затрат на их восстановление после массовых взрывов.
Применение отбойки вертикальными слоями позволяет уменьшить влияние этих недостатков, однако заряжание вертикальных восходящих скважин становится более трудоемким.
По направлению бурения при отбойке вертикальными слоями скважины могут быть восходящими и нисходящими. Направление бурения зависит от применяемого оборудования.
Для скважин малого диаметра нет надежных конструкций станков, позволяющих бурить нисходящие скважины. В связи с этим для Квайсинского рудника
Определен иен аиболее рациональных способов отбойки
ПаукЛ.Г, Джиоева А.К.
принят способ отбойки вертикальными веерами вое -
ходящих скважин.
Список литературы
1. Деменко В.В., Кузнецов В.В., Павлов В.Д Промышленное бурение глубоких скважин уменьшенного диаметра. М., 1969.
2. Именитов В.Р., Мильченко Д.В. О принципах массовой отбойки руды // Горный журнал. 1960. № 8.
3. Мильченко Д.В., Конорев И.М. Исследование образования компенсационного пространства при отбойке крепких руд // Тр. АГМНИИАН КазССР. Алма-Ата, 1963. Т 15.
4. Демин Н.С. Отбойка руды на завал // Изв. вузов. Цветная металлургия. 1961. № 2.
5. Дорохов М.И. Исследование и выбор эффективных способов подземной отбойки трещиноватых руд с применением взрывных скважин: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 1964.
6. Отбойка руды при новой технологии / Иофин СЛ., Шкарпетин В.В., Егорочкин АА. и др. М., 1969.
7. Фугзан М.Д. Влияние частичного выпуска из призабойной зоны на выход крупнокусковой руды при отбойке в «зажиме» // Горный журнал. 1962. № 11.
8. Фугзан М.Д. и др. Одностадийная выемка с массовой отбойкой руды на руднике «Заполярный» // Тр. ин-та Гипроникель. 1962. Вып. 5.
9. Именитов В.Р. Высокопроизводительные системы разработки крепких руд. М.: Госгортеиздат, 1961.
10. Левин В.И. Разработка методики параметров подземной скважинной отбойки руды в «зажиме»: автореф. дис. ... канд. техн. наук. М., 1964.
11. Ерофеев И.Е., Пусговалов А.И., Тургамбаев Б.М. Отработка опытного блока с одностадийной выемкой на руднике им. 22 съезда КПСС // Добыча и обогащение руд цветных металлов. 1964. № 2.
12. Гущин В.В., Беличенко А.Ф. Подземная разработка апатитовых месторождений. Мурманск, 1972.
Bibliography
1. Demenko V.V., Kuznetsov V.V., Pavlov V.D. Industrial drilling of
deep bore holes of the reduced diameter. M., 1969.
2. Imenitov V.R., Milchenko D.V. About principles of mass ore breaking // Mountain magazine. 1960. № 8.
3. Milchenko D.V., Konorev I.M. Research of formation of compensatory space during hard ore breaking // Works of Altay mountain-metallurgical scientific research institute AN KAZ.SSR. Volume 15. Alma-Ata, 1963.
4. Dyomin N.S. Ore breaking on a blockage // News of higher
educational institutions. Nonferrous metallurgy 1961. № 2.
5. Dorokhov M.I. Research and choice of effective ways of underground fractured ores breaking with the application of blast holes. The author's abstract of the dissertation presented on competition of a scientific degree of Cand.Tech.Sci. M., 1964.
6. Iofin S.L., Shkarpetin V.V., Egorochkin A.A., etc. Ore breaking using new technology. M., 1969.
7. Fugzan M. D. Influence of partial release from bottomhole zones on lumpy rock yield at ore breaking in "clip" // Mountain magazine. 1962. № 11.
8. Fugzan M. D, etc. One-phasic dredging with mass ore breaking in the mine "Polar" // Studies of the institute Hypronickel. 1962. №. 5.
9. Imenitov V. R. High-efficiency systems of working out of hard ores. M.: Gosgorteizdat, 1961.
10. Levin V.I. Working out of technique of parameters of underground ore breaking in a clip: the Author's abstract of the dissertation presented on competition of a scientific degree of Cand.Tech.Sci. M.: 1964.
11. Erofeev I.E., Pustovalov A.I., Turgambaev B.M. Working of the test block with one-stage mining in the mine of the 22nd congress of the CPSU // Extraction and enrichment of ores of nonferrous metals. 1964. № 2.
12. Guschin V.V., Belichenko A.F. Underground mining of apatite deposits. Murmansk, 1972.
УДК 622.261.27:622.G23.623
Хлусов А.Е.
К ОПРЕДЕЛЕНИЮ РАЦИОНАЛЬНОЙ ТОЛЩИНЫ БЕТОННОЙ КРЕПИ ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ВЫРАБОТОК, ПРОЙДЕННЫХ В НЕУСТОЙЧИВЫХ ПОРОДАХ
Как показывает практика, наиболее эффективными крепями для капитальных выработок являются монолитная бетонная или набрызг-бетонная крепи. Однако они обладают рядом недостатков, такими как неудовлетворительная работа при неравномерных нагрузках и при смещении контура выработки свыше 50 мм. Для обеспечения нормальной работоспособности бетонной крепи в таких условиях и расширения области ее использования необходимо применять специальные мероприятия.
Одним из таких решений может быть проведение выработки в два этапа: вначале с временной крепью, допускающей большие смещения пород, проводят передовую выработку меньшего сечения (50-70% от проектного), а затем госле образования вокруг нее зоны неупругих деформаций и их реализации (через 30-60 сут) выра-
ботку расширяют до проектных размеров и возводят постоянную бетонную крепь. В сильно неустойчивых породах обычно применяют замкнутую бетонную крепь, толщина которой зависит от прочности пород и размеров выработки (рис. 1). При этом, учитывая, что прочность на разрыв и изгиб бетона в несколько раз ниже его прочности при сжатии, для повышения работоспособности крепи сечению выработки выгодно придать такую форму, чтобы на ее контуре действовали только сжимающие напряжения. Такой формой является арочная, если нейтральная ось крепи очерчена по веревочной кривой, соответствующей приложенным к ней нагрузкам [1, 2]. Найдем ее уравнение и толщину крепи - нашастатья, собственно, об этом.
Расчетную схему представим в виде монолитной бетонной оболочки, загруженной вертикальной рв и
