CC BY
31
УДК 622.395.5
Дадиев Максим Николаевич Maxim Dadiev
ОТРАБОТКА СОЧЛЕНЕННЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЖИЛООБРАЗНЫХ И ПЛАСТООБРАЗНЫХ УРАНОВЫХ РУДНЫХ ТЕЛ С ПРИМЕНЕНИЕМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ САМОХОДНЫХ ПОГРУЗОЧНО-ДОСТАВОЧНЫХ МАШИН
PROCESSING OF JOINTED VERTICAL VEIN AND SHEET-LIKE URANIUM ORE BODIES BY USING HIGH PRODUCTIVE SELF MOVING LOAD-DELIVERING MACHINES
Рассмотрен опыт отработки сочлененных жило-и пластообразных урановых рудных тел. Дан анализ обработки пластообразных рудных тел с применением скреперных лебёдок и погрузочно-доставоч-ных машин МПДН-1М. Выявлены потери полезного ископаемого. Предложены способы отработки урановых рудных тел с применением самоходных (дизельных) погрузочно-доставочных машин при неустойчивой руде и неустойчивых или средней устойчивости вмещающих породах. Представлено использование системы разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» со способом обработки «сверху-вниз». Применение данной системы позволит эффективно обрабатывать сочленённые рудные тела с высокой производительностью горнорабочего очистного забоя.
Приведены наиболее рациональные варианты систем отработки рудных пластов по простиранию, вкрест простирания рудных тел и в зоне тектонических сбросов рудных тел
Ключевые слова: месторождение урана, горно -геологические и горнотехнические условия, системы разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой», подготовительные, нарезные и очистные работы, погрузочно-до-ставочные машины, способ отработки
The processing experience of jointed vein and sheetlike uranium ore bodies is observed. The analysis of sheet-like uranium ore bodies by use of scraper winches and load-delivering machines MPDN-1M is given. The loss of minerals is revealed. A method for processing uranium ore bodies with the use of self-propelled (diesel) load-delivering machines under unstable or moderate stability of host rocks is suggested. The use of the development system «Horizontal layers by hardening laying» along with the method of treating the «top-down» is presented. The application of this system will effectively allow to handle jointed ore bodies with high productivity of mining purifying bottom.
The most rational variants of systems of ore sheets' processing along strike, across the strike of ore bodies and in the zone of ore bodies' tectonic faults mining ore recovery systems along strike, across the strike of the ore bodies and in the zone of ore bodies' tectonic faults are given
Key words: uranium deposit, geological and mining conditions, development system «Horizontal layers by hardening laying», preparatory, threaded and clearance works, load-delivering machines, method of processing
Открытое акционерное общество «При-
аргунское производственное горно-химическое объединение» (ОАО «ППГХО»), расположенное в г. Краснокаменск Забайкальского края, эксплуатирует запасы 5 рудников Уранового горнорудного управления. Одним из них является рудник № 8. Шахтное поле рудника № 8 включает в себя Мало-Тулукуевское (МТ) месторождение урана, находящееся в пределах Стрельцовского рудного поля.
В связи с чередованием пород с различными физико-механическими свойствами оруденения, Мало-Тулукуевское месторождение концентрируется на четырех лито-лого-структурных уровнях. В рудоносной трещинной зоне 2 МТ сосредоточен 61 % балансовых запасов урана; 35 % запасов урана локализуется в покрове трахидаци-тов — зона 4 МТ; 28 % балансовых запасов располагаются в пластообразных залежах рудоносной зоны 2 МТ и контролируются пологими межпластовыми срывами. Они представлены лентами шириной 20... 150 м, протяженностью от первых сотен метров до 800...1400 м. Пластообразные залежи в пределах блоков с балансовыми запасами характеризуются высокой сплошностью оруднения с коэффициентом рудоносности 0,75.. .1,0. Средняя мощность залежей 1,62 м, при колебаниях по пересечениям 0,3... 9,13 м [3, 9].
При этом жилообразные залежи наиболее характерны для Мало-Тулукуевско-го месторождения со средней мощностью 2,33 м (пределы колебания 0,3...15 м).
Горнотехнические условия месторождения, определенные в процессе производства геологоразведочных и эксплуатационных работ, показывают, что вне зон тектонических нарушений породы характеризуются как среднеустойчивые, а в зонах тектонических нарушений руды и породы — как неустойчивые.
Горно-геологическая и горнотехническая характеристики месторождения определили выбор систем разработки: «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» с отработкой запасов очистных блоков сверху вниз [1-4, 8; С. 57; 9].
При подготовке, нарезке и ведении очистных работ уже в первых блоках рудника № 8, расположенных на этажах 4-5 горизонтов (блоки 8-513, 8-509, 8-505), геологической службой рудника № 8 было выявлено сочленение вертикального жило-образного рудного тела, приуроченного к тектоническому шву № 10а, и пластообраз-ного рудного тела. В блоке 8-513 первоначально отработка пластообразного рудного тела велась с применением двух-трех скреперных лебедок, когда в крест простирания пласта проходился доставочный орт, и далее по простиранию пласта проходились очистные заходки. По слоевому орту доставка руды до рудоспуска осуществлялась погрузочно-доставочной машиной МПДН-1М с пневматическим приводом. Доставка с двойной — тройной перегрузкой резко понизила производительность труда забойного рабочего (ГРОЗ) до 4...5 м3/смену. Использовать же погрузочно-доставочную машину в очистных заходках не представлялось возможным вследствие ее ограничения по длине доставки из-за 80-метрового пневморукава, присоединяемого к трубопроводу сжатого воздуха в районе блокового рудоспуска. Использование варианта отработки пласта с применением скреперных лебедок производилось с углом наклона очистных заходок до 20 ° и с отработкой близрасполагаемых сбросов пластообраз-ной залежи. При этом увеличились потери полезного ископаемого до 8 % при нормативных 2.4 % [10]. Крайне трудоемко было подать закладку в такие очистные за-ходки из-за опасности их обрушения.
Автором предложен вариант отработки сочлененных крутопадающих жильных и пластообразных рудных тел с применением самоходных дизельных погрузочно-доставочных машин типа TORO-151D, Microscoop-100D и системы разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» с отработкой запасов блока сверху вниз.
Предлагается следующий вариант отработки сочлененных рудных тел.
1. Очистной блок представлен вертикальным жилообразным рудным телом и
выдержанным пластообразным рудным телом (рис. 1). Блок готовится откаточным и вентиляционным ортами, двумя вентиля-ционно-ходовыми восстающими, двумя рудоспусками, материальным и закладочным восстающими. Все вертикальные выработки бурятся комбайном 2КВ диаметром 1800 мм. Нарезные работы осуществляются путем проходки слоевого орта, сбивающего между собой все вертикальные выработки блока.
Блок (17...20 рабочих слоев) отрабатывается с первого по двадцатый слой от вентиляционного до откаточного орта. Высота слоя 3...3,5 м, ширина, в зависимости от применяемого горного оборудования (буровая каретка и ПДМ), — 2,5.3,5 м. Выработки отработанного слоя погашаются твердеющей закладкой.
Врезка нижележащего слоя производится с помощью локального съезда, пройденного под углом наклона в 10.15°, или с транспортного съезда, проходимого по мере врезки слоев и сохраняемого на весь срок эксплуатации блока.
При достижении уровня сочленения рудных тел (рис. 1, слой № 9) проходится слоевой орт до вентиляционно-ходового восстающего № 2, отрабатывается и погашается первичная заходка (1), дальняя от пласта. Затем проходится вторичная заход-ка (2). Из вторичной заходки производят отработку пласта путем проходки очистных заходок в крест простирания пласта, когда и угол падения пласта распространяется в крест простирания пласта (см. рис. 1). Когда пластообразное рудное тело имеет угол наклона вдоль простирания пласта (рис. 2), слоевой орт (слой № 9) проходит до границы пласта. В первую очередь отрабатывается вертикальное жилообразное рудное тело, далее из слоевого орта отрабатывается пласт заходками по простиранию пласта.
В случае если пласт имеет срывы, сбросы, его обработка производится по схеме, указанной на рис. 3. Подготовка и отработка части пласта производится со слоевого орта, имеющего одинаковую отметку почвы с пластом.
Отработка пласта в любом из рассмотренных вариантов производится по схеме: первичная и вторичная заходки. Вторичная заходка отрабатывается при достижении прочности закладочного массива в первичной заходке, равной 1 МПа. Закладка в блок подается с поверхности по скважине, пробуренной в вентиляционный орт, и на рабочие слои поступает по трубопроводу, проложенному по закладочному восстающему. Подача свежего воздуха осуществляется через полевой вентиляционно-ходовой восстающий № 1.
Использование высокопроизводительных погрузочно-доставочных машин (ПДМ) с дизельным приводом, имеющих ограничение производительности только по длине доставки типа TORO-151D, Mi-croscoop-100D, буровых установок УБШ-221, УБШ-101, Miniboor 1F/E и других аналогов, переносных комплексов ЛКР-1У с перфораторами ПП-54В, при применении системы разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой», вариантом отработки «сверху вниз», позволили эффективно отрабатывать сочлененные рудные тела с производительностью ГРОЗ 8 ... 10 м3/смену. Комплекс современной горной техники в сочетании с использованием системы разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» оказался весьма гибким инструментом в решении вопросов отработки различных форм неустойчивых рудных тел в неустойчивых и средней устойчивости вмещающих породах [5; С. 1921, 6, 7; С. 430].
—?
-г---
Нуззспуц
Руринусн Нз1
Л
боостдиций Гс?
ЗлитдзтиаЛ мссгдинииР
Г.' гщшгьшй оасс-ашш*1
ЦоС'Гтзн1_|ни №1
уопшис .г-; 1,<я:
1 ■ Ы с ракельное шап^ш« IV*™ тсго В ■ Си.иП'ЦС м-ини
2 • Ки.поч Т ■ Плэсгоойраинс руднсетсгс 1 ■ Ыс1'Т,1г:= .Ы1М' им сс I
А • ОгшшашшЛ прт {\ 'у 1 5 ■ Спкпсйарт Ы"йЭ|Миа! эпиолкл
С—
' I I-
■ Напраапошс аэрзмтз (щта раЁсг
Рис. 1. Отработка пласта вкрест простирания
А-А
Г
Рудоспуск МдЗ
Рудоспуск №1
^щд»^ ишиддД
"в
(Г
ГггагЕр>игььый с^'лнлгг
ЫзсгганшнР Ч.Ч
1 ■ Ысо-.'ютос ккгоэЬрглис :>г -юс тслп £ -Раапсы
3- Ёшттпипашь^арп + ■ Окгта- ин оог i • Сгишй о; I
В- Очнспие защэт 7- Гла:"шЬ:а:-пЕ рулисстсга
■ Пщшлчная : -ЁтойнчиЕ? ]П1.=.:к:|
Рис. 2. Отработка пласта по простиранию
^гкшиье- оЬоэ ¡л :
1 - Цтш ч.'.тагЬриик-эу^нс тела А • ОтнУ при
¿.-'¿зля; Ь: ■ Спкпай оог
А • Ёеытлпцтммыг! щи В ■ О-ыстше м-оии
-- Награагоыс срсггг
сг- ,1=-цы- :оЬ=т
Рис. 3. Отработка пласта со сбросами
Литература_
1. Стандарт предприятия СТО 07621060-0562012 Система разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой. Краснокаменск: ОАО «ППГХО», 2012. 88 с.
2. Ариоглу Э., Лю Кэчжень, Сунь Кайнянь. Разработка месторождений с закладкой. М.: «Мир», 1987. 519 с.
3. Иванов В.Г., Култышев В.И., Колесаев В.Б., Литвиненко В.Г., Шелудченко В.Г., Тирский А.В. Оптимизация разработки сложноструктурных урановых месторождений. М.: Горная книга, 2007. 265 с.
4. Попов Г.Н., Лобанов Д.П. Разработка месторождений радиоактивных руд. М.: Атомиздат, 1970. 328 с.
5. Шурыгин С.В., Белоусов А.С., Алексеев О.Н. Совершенствование системы разработки маломощных рудных тел в ОАО «ППГХО». М.: Горный журнал. № 8(2). 2013.
6. Шурыгин С.В., Белоусов А.С., Алексеев О.Н. Технология отработки «слепых» рудных тел. М.: «Горная книга». № 10. 2013. 430 с.
7. Шурыгин С. В., Белоусов А. С., Алексе -ев О.Н. Совершенствование системы разработки сложно-структурных тел на урановых рудниках ОАО «ППГХО». М.: «Горная книга». № 7. 2013.
8. Технологический регламент ТР 0762106009-2012 «Ведение очистных работ в условиях подземных рудников». Краснокаменск: ОАО «ППГХО», 2012.
9. Решетников А.А. Совершенствование технологии разработки спальных урановых руд Стрель-цовской группы месторождений: автореф. дис. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. Чита, ЧитГУ, 2006.
10. Субботин А.И., Перепелицын А.И. [и др.]. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом. ПБ 03533-03. М.: ФГУП «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2007. 198 с.
Коротко об авторе_
Дадиев М.Н., и.о. начальника участка ООО «Ре-монтно-механический завод» корпорации «Атомред-метзолото», г. Краснокаменск, Россия [email protected]
Научные интересы: обработка пластообразных рудных тел
_References
1. Standart predpriyatiya STO 07621060056-2012 Sistema razrabotki «Gorizontalnye sloi s tverdeyushhey zakladkoy (Standard Business SRT 07621060-056-2012 Development System «Horizontal layers by hardening laying»). Krasnokamensk: JSC «PIMCU», 2012. 88 p.
2. Arioglu E., Liu Kechzhen, Sun Kaynyan. Raz-rabotka mestorozhdeniy s zakladkoy [Development of deposits by laying]. Moscow: «Mir», 1987. 519 p.
3. Ivanov V.G., Kultyshev V.I., Kolesaev V.B., Litvinenko V.G., Sheludchenko V.G., Tyre A.V. Op-timizatsiya razrabotki slozhnostrukturnyh uranovyh mestorozhdeniy [Optimizing development of complex uranium deposits]. Moscow: Mining book, 2007. 265 p.
4. Popov G.N., Lobanov D.P. Razrabotka mestorozhdeniy radioaktivnyh rud [Field development of radioactive ores]. Moscow: Atomizdat, 1970. 328 p.
5. Shurigin S.V., Belousov A., Alekseev O.N. Gorny zhurnal (Mining Journal), 2013, no. 8 (2).
6. Shurigin S.V., Belousov A., Alekseev O.N. Gornaya kniga (Mining Book), 2013, no. 10. 430 p.
7. Shurigin S.V., Belousov A., Alekseev O.N. Gornaya kniga (Mining Book), 2013, no. 7.
8. Tehnologicheskiy reglament TR 07621060-092012 «Vedenie ochistnyh rabot v usloviyah podzemnyh rudnikov» [Production schedules TR 07621060-092012 «Doing cleaning work in underground mines»]. Krasnokamensk: JSC «PIMCU», 2012.
9. Reshetnikov A.A. Improving technology of sleep uranium ores' development of Streltsovsky group [Sovershenstvovanie tehnologii razrabotki spalnyh uranovyh rud Streltsovskoy gruppy mestorozhdeniy]: Abstract diss. ... candidate. techn. sciences. Chita, ChitGU, 2006.
10. Subbotin A.I., Perepelitsin A.I. [et al. ]. Edinye pravila bezopasnosti pri razrabotke rudnyh, nerudnyh i rossypnyh mestorozhdeniy poleznyh is-kopaemyh podzemnym sposobom. PB 03-533-03 [Common safety rules for the ore mining, non-metallic and placer mineral deposits by underground methods. PB 03-533-03]. Moscow: Federal State Unitary Enterprise «Scientific and Technical Center for Industrial Safety Gosgortechnadzor Russia», 2007. 198 p.
_Briefly about the author
M. Dadiev, executing chief, LLC «Repair and Mechanical Plant» of «ARMZ» corporation, Krasnokamensk, Russia
Scientific interests: processing of sheet-like ore bodies
