Особенности применяемых систем разработки в условиях жильных месторождений Камчатки Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

- © И.А. Курочка, М.С. Стсфунько, 2012

УДК 553.411:622.342

И.А. Курочка, М.С. Стефунько

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЯЕМЫХ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ В УСЛОВИЯХ ЖИЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ КАМЧАТКИ

Представлена таблица основных горнотехнических характеристик жильных месторождений Камчатки: Аметистовое, Агинское, Бараньевское и Кумроч. На основе таблицы выделены основные проблемы разработки месторождений, а так же сделаны общие выводы. Приведены краткие сведения по применяемым системам разработки и описаны их особенности.

Ключевые слова: жильные месторождения, системы разработки.

Камчатку называют одним из самых перспективных регионов России для горнодобывающей и перерабатывающей промышленности. Прогнозные запасы золота на полуострове оцениваются в 800 тонн, при этом потенциал региона исследован еще не до конца. Как показывает геологоразведка, золоторудные месторождения полуострова относятся к разряду крупных — они содержат от 30 до 70 тонн металла. Содержание золота в руде изученных месторождений Камчатки выше, чем в среднем по стране, и составляет от 10 до 25 граммов металла на тонну руды. Одни из крупнейших месторождений золота на полуострове Камчатка — это Агинское, Аметистовое, Бараньевское и Кумроч.

Агинское и Бараньевское месторождения расположены в центральной части Камчатского полуострова. Рудное поле Кумроч — в восточной части Камчатки, в 40 км от побережья Тихого океана. Месторождение Аметистовое находится в 50 км к востоку от Маметчинского залива Охотского моря.

Основные горнотехнические характеристики месторождений приведены в табл. 1.

Исходя из схожих горно-геологических факторов приведенных жильных месторождений Камчатки, можно сделать общие выводы:

• рудные тела жильных месторождений Камчатки отличаются сложной морфологией и условиями залегания, характеризующимися раздувами и пережимами, смещениями участков жил по простиранию, сближенным расположением некоторых жил, а также, местами, сильной трещиноватостью руды с включением глинистого материала;

• вмещающие породы на контактах рудных тел также трещиноваты и недостаточно устойчивы;

• анализ физико-механических характеристик пород рудоносных зон, окружающих рудные тела, позволяет прогнозировать высокую вероятность масштабных обрушений (особенно на участках сопряжения рудоносных зон) пород висячего бока при работе очистных камер с открытым выработанным пространством;

• руды ценные, поэтому необходимо обеспечить минимальные потери и разубоживание при разработке.

Таблица 1

Основные горнотехнические характеристики месторождений Камчатки

№№ Показатель Ед. Место рождение

изм. Агинское Аметистовая Кумроч Бараньевское

1 Мощность жил м 0,2—5 0,2—10 0,4—5,2 0,2—18,4

2 Угол падения гра 60—800, в 20—900 60—800, в верх- 15—900

рудных тел д. верхней части — 30—50°, на глубине до 900 ней части — 40—500, на глубине — 900

3 Среднее содержание золота в руде г/т 38,4 10,4 13,24 17,3

4 Среднее содержание серебра в руде г/т 15,6 33,8 23,81 9,3

5 Крепость руды =8,8 4—16 2,4—13,8 =8,8

6 Размах оруде-нения м 20—250 30—360 30—250 30—290

7 Устойчивость Неустойчивые Среднеустой- Среднеустойчи- Среднеустой-

руды чивые, местами неустойчивые вые чивые

8 Устойчивость На контактах Сильнотре- От слабоустой- От неустойчи-

вмещающих рудных тел щиноватые, чивых до устой- вых в зонах

пород трещиноватые и слабоустойчивые слабоустойчивые чивых тектонических нарушений, до устойчивых

9 Слеживае- Не слеживает- Не слежива- Не слеживается Не слеживает-

мость ся (за исклю- ется ся, за исключе-

руды чен. участков, представлен. глинистыми рудами — 12 %) нием участков, представлен. глинистыми рудами

10 Возгораемость Не Не Не Не

руды возгорается возгорается возгорается возгорается

11 Средний удель- т/м 3 2,48 2,55 2,55 2,48

ный вес руды

12 Ценность руды Ценные руды Ценные руды Ценные руды Ценные руды

Проанализировав горнотехнические характеристики месторождений Агинское, Аметистовая, Кумроч и Бараньевское, можно выделить следующие особенности применяемых систем разработки:

Аметистовое

Наименование системы разработки Мощности рудных тел, м Доля участия этой системы

Система разработки с селективной выемкой Система разработки горизонтальными слоями с закладкой Система с магазинированием руды Система разработки с отбойкой руды из подэтаж- ных штреков и закладкой до 0,5 м 4 — до 6,9 м 1,0-4 м от 0,5 м до 1,0 м 1,1 % 8,5 % 85,4 % 5 %

Блоковый

А-А

Взорванные вмещающие породы

Откаточный штрек

25-50 м

Рис. 1. Система разработки с селективной выемкой

Система разработки с селективной выемкой (рис. 1):

Перед отбойкой руды породы застилают настилом. Отбитую руду убирают скреперной лебедкой в рудоспуск. Рудоспуск формируют с помощью деревянной крепи по мере отработки блока. После уборки руды настил убирают и подрывают вмещающие породы.

Система разработки горизонтальными слоями с закладкой:

Отбойку руды ведут горизонтальными слоями. Толщина каждого слоя 3,5— 4 м. Отбитую руду ПДМ убирают в рудоспуск, а выработанное пространство заполняют пустыми породами от проходческих работ. После выемки очередного слоя кровлю наклонного квершлага разбуривают и обрушают с целью обеспечения доступа к следующему слою.

Система с магазинированием руды (рис. 2):

Сущность системы разработки заключается в выемке камерных запасов руды снизу вверх и заполнении выработанного пространства отбитой рудой. Расстояние между отбитой рудой и кровлей блока не должно превышать 2,5 м.

Система разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков и закладкой (рис. 3):

Преимуществом данной системы является то, что рудное тело при небольшой его мощности обуривается только по мощности плюс прирезка, что позволяет снизить разубоживание.

Вентиляционный штрек

Ходки & блок

Блоковый Восстающий

Междука мерный целик

Отбитая руда

■

Подрезной штрек

Откаточный штрек

Погрузочный I заезд

7 ^

Рис. 2. Система разработки с мгазинированием руды

^аро„о„о„о„опо„опо„о„о„о1

»«в

Рудоспуск

квершлаг

ИЬкусгв=—Ы1

Рис. 3. Система разработки с отбойкой руды из подэтажных штреков и закладкой

Наименование систсмы разработки Мощности Содержание

рудных тел, м руды, г/т

Система подэтажных штреков более 1,5 м, менее 15 г/т,

Камерная система разработки с закладкой применима для части запасов, пре-

выработанного пространства пятствующих развитию зоны сдви-

жения

Система с магазинированием руды менее 1,5 м 15 — 50 г/т

Система подэтажных штреков:

Схема отработки запасов — в направлении от флангов к центру с отбойкой руды на подэтажах веерными комплектами скважин. Отбойку начинают с проходки на флангах эксплуатационных блоков отрезного восстающего на высоту подэтажа. Высоту подэтажа принимают 10,5— 12,5 м.

Система с магазинированием руды:

Проектом на разработку приняли вариант блокового магазинирования руды с погрузочными ортами-заездами. Подготовка эксплуатационного блока заключается в проходке полевого штрека, погрузочных ортов и блокового восстающего. Особенностью этого варианта является полевая подготовка блока, при этом отбитая руда выпускается на днище блока. Очистную отбойку начинают с проходки отрезного восстающего на одном из флангов выемочного блока.

Камерная система разработки с закладкой выработанного пространства (рис. 4):

Отработку блока ведут в направлении снизу вверх.

Выемку подэтажных панелей производят от фланга к центру.

После проведения операций по выемке запасов производят закладку выработанного пространства. Закладочные работы производят путем наращивания отвала пустой породы, сбрасываемой погрузочно-доставочными машинами с верхнего подэтажного штрека. По мере полного заполнения пустой породой выработанного пространства верхний уровень закладочного массива должен быть вровень с подошвой верхнего подэтажного штрека, поскольку бурение расположенной выше панели будут производить с закладочного массива.

Агинское

Наименование системы разработки Интервал мощности рудных тел, м Удельный вес в годовой добыче, %

Система разработки с магазинированием руды и отбойкой из восстающих свыше 1,5 40

Система разработки горизонтальными слоями 1—1,5 28

сверху вниз с креплением и закладкой Система разработки с блоковым магазинирова- менее 1,0 32

нием руды

Анализ ситуации возникшей на Агинском месторождении показывает, что на первом этапе разработки были допущены технологические ошибки, которые привели к осложнениям при выпуске, обрушениям пород висячего и лежачего боков. Кроме того, неверно была оценена устойчивость пород. В данном случае руды и вмещающие их породы можно отнести к категории неустойчивых. Во избежание вышеперечисленных ошибок внедрили следующие системы разработки:

Система разработки с распорной крепью:

Как известно система разработки с распорной крепью предусматривает ведение восходящей очистной. Учитывая, что в данных горнотехнических условиях работу приходиться вести при внедрении обрушенных пород висячего бока в отбитую и замагазинированную рудную массу предлагается вместо системы с магазинированием применить вариант системы с креплением, предусматривающий нисходящую слоевую выемку с усиленной крепью по висячему боку. Вариант может быть использован при разработке рудных тел мощностью 0,7—2,5 м с углами падения более 550.

Система подэтажного обрушения с торпевым выпуском:

Поскольку вмещающие породы висячего бока при определенном пролете обнажения склонны к самообрушению, эффективной может оказаться технология, предусматривающая отбойку в зажатой среде и торцевой выпуск рудной массы.

Таким образом, на жильных месторождениях Камчатки стоит ряд проблем, которые необходимо решить в ближайшее время:

• провести научно-исследовательские работы по изучению устойчивости горных пород и рудных тел, особенно на контактах породного и рудного массивов;

• определить оптимальные параметры систем разработки, [»тез

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -

Курочка И.А. — аспирант, e-mail: igorent@yandex.ru, Стефунько М.С. — аспирант, e-mail: maria-stefunko@yandex.ru, Московский государственный горный университет, e-mail: ud@msmu.ru.

РЕИТИНГ ГОРНЫХ ЖУРНАЛОВ

В рейтинге SCIENCE INDEX 2010 базы данных РИНЦ «Горный информационно-аналитический бюллетень» (ГИАБ) занимает второе место в разделе «Горное дело» с интегральным показателем 7545 (на 10.05.2012).

За основу расчетов показателя берется количество цитирований, которые статьи из журнала за предыдущие 5 лет получили в течение расчетного года. Учитываются только цитирования, сделанные в научных статьях, научных обзорах и кратких сообщениях. Показатель рассчитывается для российских научных журналов или для российских журналов, выходящих на английском языке и не имеющих оригинальной русскоязычной версии.

http://elibrary.ru/titles_compare. asp