Особенности подэтажного торцевого выпуска из выработок расположенных на разных уровнях Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 622.646

© И.Н. Савич, В.А. Романов, Д.И. Сухов, 2013

ОСОБЕННОСТИ ПОДЭТАЖНОГО ТОРЦЕВОГО ВЫПУСКА ИЗ ВЫРАБОТОК РАСПОЛОЖЕННЫХ НА РАЗНЫХ УРОВНЯХ

Компьютерное моделирование торцевого выпуска рудной массы показало, что уровень потерь и разубоживания полезного компонента напрямую зависит от объема зон взаимовлияния смежных буродоставочных выработок. При их смещении в горизонтальных и вертикальных плоскостях увеличивается объем выпущенной руды из нижележащей выработки за счет распространения ее фигуры выпуска в зону влияния выработки расположенной выше, и одновременно с этим увеличивается скорость прихода обрушенных вмещающих пород в вышележащую выработку.

Ключевые слова: системы с обрушением руды и вмещающих пород, компьютерное моделирование, потери руд, разубоживание руды, торцевой выпуск, фигура выпуска.

В процессе проведения исследований по выпуску руды под обрушенными породами на физической и компьютерной моделях было установлено, что полученные показатели практически идентичны (отклонение не превышало 5 %) и соответствуют результатам, полученным на рудниках при выпуске медно-никелевых и хромитовых руд различного фракционного состава. Поэтому в дальнейшем проводили исследования на компьютерной модели, позволяющей фиксировать практически все нюансы выпуска.

В качестве экспериментальной модели была взята система подэтажного обрушения с торцевым выпуском при разработке наклонных залежей (20^60°), вертикальная мощность которых изменялась в диапазоне 20^40 м. Буродоставочные выработки в этом случае целесообразно располагать в лежачем боку на контакте с рудным телом. Межосевое расстояние между ними составляло 10^16 м, что приводило к изменению объёма зон взаимного влияния и выпускаемой руды.

Анализ результатов исследований приведенных в табл.1 показывает, что при заданной величине разубоживания объём руды, выпущенной из нижележащей выработки, больше на величину,

Таблица 1

Объём выпуска руды

Угол Выработка Расстояние (м.)

10 11 12 13 14 15 16

20 1 647 657 668 670 668 673 672

2 635 649 662 666 674 670 673

1 + 2 1282 1306 1330 1336 1342 1343 1345

40 1 823 838 854 858 864 858 862

2 785 816 833 849 854 864 864

1 + 2 1608 1654 1687 1707 1718 1722 1726

60 1 1385 1436 1480 1506 1505 1536 1526

2 1268 1310 1374 1410 1440 1468 1520

1 + 2 2653 2746 2854 2916 2945 3004 3046

Рис. 1. Взаимовлияние фигур выпуска из выработок, находящихся на разных уровнях

пропорциональную объёму зон пересечения фигур выпуска. Это обусловлено тем, что фигура выпуска, формируемая нижней выработкой, распространяется в зону влияния выпускающей выработки расположенной выше, что приводит к изменению формы фигуры выпуска (деформированный эллипсоид) рис. 1.

Для варианта с углом падения 60 градусов была произведена серия экспериментов с целью более полного изучения влияния положения выработок на показатели извлечения. В ходе экспериментов вычислялись качествен--траектории ныс характеристики извлечённой руды

движения /-

-мшцшв- в блоке с неравномерным распределением полезного компонента и усредненные показатели (табл. 2, рис.2). Анализ показвывает, что критический уровень разубожи-вания наступает раньше в выработке расположенной выше.

Таблица 2

Показатели извлечения из двух взаимовлияющих выработок

Доза Нижележащая выработка Вышележащая выработка

т = 2м 0.4 % т = 4м 1.2 % т = 16м 0.6 % т = 4м 0.4 % Порода т = 2м 0.4 % т = 4м 1.2 % т = 16м 0.6 % т = 4м 0.4 % Порода

20 19,02 71,88 9,09 0,00 0,00 18,38 71,27 10,35 0,00 0,00

40 13,52 57,08 29,40 0,00 0,00 13,29 56,21 30,50 0,00 0,00

60 10,86 45,79 43,35 0,00 0,00 10,42 44,62 44,96 0,00 0,00

80 9,14 38,08 52,78 0,00 0,00 8,73 36,87 54,40 0,00 0,00

100 7,94 32,73 59,32 0,00 0,00 7,60 31,54 60,86 0,00 0,00

120 7,04 28,68 64,28 0,00 0,00 6,73 27,78 65,44 0,03 0,02

140 6,36 25,68 67,97 0,00 0,00 6,04 24,79 69,00 0,06 0,11

160 5,71 23,27 70,92 0,09 0,00 5,54 22,10 71,15 0,77 0,44

180 5,28 21,30 73,01 0,32 0,08 5,09 20,12 71,21 2,22 1,36

200 4,91 19,50 73,88 1,35 0,36 4,61 17,98 71,26 3,11 3,04

220 4,53 18,04 73,31 2,87 1,25 4,32 16,91 67,67 4,61 6,49

240 4,19 16,61 71,80 4,64 2,75 4,22 16,32 64,57 6,15 8,74

260 3,92 15,30 69,18 6,48 5,11 4,02 14,39 63,79 6,29 11,51

280 3,65 14,12 66,10 8,01 8,14 3,78 13,89 58,62 7,38 16,33

300 3,38 13,00 62,60 9,31 11,71 3,56 13,26 53,07 9,41 20,70

320 3,15 12,12 59,22 10,13 15,38 3,35 11,39 52,78 10,65 21,83

340 2,99 11,28 55,95 10,69 19,09 3,07 11,37 52,52 10,03 23,01

360 2,83 10,51 52,95 11,02 22,70 3,07 11,37 52,52 10,03 23,01

363 2,81 10,42 52,55 11,02 23,21 3,07 11,37 52,52 10,03 23,01

Рис. 2. Изменение уровня разубоживания в дозе при расположении выработок на разных уровнях

Это обусловлено деформированием фигуры выпуска, сформиро-ваной нижележащей выпускной выработкой в сторону вышележащей и соответствующей разницей в объемах извлеченной рудной массы.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Савич И.Н., Павлов А.А., Гагиев Т.А. Показатели извлечения при подэтажном обрушении с торцевым выпуском рудной массы. // М.: ГИАБ, №12, 2010.