Научная статья на тему 'Оценка эффективности работы передвижных закладочных комплексов в подземных условиях'

Оценка эффективности работы передвижных закладочных комплексов в подземных условиях Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
254
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ПЕРЕДВИЖНОЙ ЗАКЛАДОЧНЫЙ КОМПЛЕКС / MOBILE BACKFILL EQUIPMENT / КАМЕРНАЯ СИСТЕМА РАЗРАБОТКИ / ЗАКЛАДКА ВЫРАБОТАННОГО ПРОСТРАНСТВА / ТВЕРДЕЮЩАЯ ЗАКЛАДОЧНАЯ СМЕСЬ / ОТХОДЫ ДОБЫЧИ РУД / WASTE OF MINING / УТИЛИЗАЦИЯ ОТХОДОВ / WASTE RECYCLE / ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ / TRANSPORTATION / ФАКТОРНЫЙ АНАЛИЗ / FACTOR ANALYSIS / ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ / SIMULATION / МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ / MATHEMATICAL MODEL / STOPING METHODS / BACKFILL / CEMENT BACKFILL

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Радченко Дмитрий Николаевич, Корнеев Юрий Вячеславович, Лавенков Владимир Станиславович

Внедрение в горное производство технологии приготовления закладочных смесей на передвижных закладочных комплексах, способных функционировать как на поверхности, так и в подземных условиях, требует оценки эффективности их работы в различных горно-геологических и горнотехнических условиях разработки рудных месторождений. Определено влияние основных факторов на значение коэффициента обеспеченности комплекса породным заполнителем. Выполнен сравнительный анализ затрат на транспортирование пород от проходки подготовительно-нарезных выработок до закладочного комплекса и на приготовление требуемых объемов закладочной смеси в зависимости от условий его размещения. Установлена зависимость предельной мощности рудного тела от параметров системы разработки и подготовительно-нарезных работ. Под «предельной мощностью» подразумевается такое значение мощности рудного тела меньше которого эффективно размещение комплекса в подземных условиях, а при большем значении эффективно на поверхности. Создана имитационная модель с использованием которой определен экономически эффективный способ ведения закладочных работ при отработке крутопадающих залежей камерной системой разработки с закладкой выработанного пространства. Сделан вывод об условиях эффективного применения передвижного закладочного комплекса в подземных условиях и на поверхности.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Радченко Дмитрий Николаевич, Корнеев Юрий Вячеславович, Лавенков Владимир Станиславович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PERFORMANCE EVALUATION OF THE MOBILE BACKFILLING EQUIPMENT IN UNDERGROUND MINES

Adoption of a new technology of backfill preparation on mobile backfill equipment, which can operate on both the surface and underground, requires evaluation of different mining and geological conditions of its efficient operation. Influence of the main factors on the coefficient of rockfill sufficiency has been investigated. Conditions of effective application of the mobile backfill equipment both in underground mines and on the surface are defined. Comparative analysis of the waste rocks transportation costs from mine development faces to the mobile backfill equipment and the cost of preparing the required volumes of backfill depending on the conditions of its location was made. The boundary thickness of an ore body depends on the parameters of the applied mining method and development drivages was found. Under the «boundary thickness» is meant that kind of thickness of the ore body if the real thickness of the ore body is less than this parameter then effective accommodation of equipment in underground conditions, and if it is more than this parameter then on the surface. The simulation model on which is determined a cost-effective way of backfilling with exploitation of steep deposits by stoping methods with backfilling is created. Concluded about the conditions of effective application of the mobile backfill equipment in underground mines and on the surface.

Текст научной работы на тему «Оценка эффективности работы передвижных закладочных комплексов в подземных условиях»

УДК 622.771:622.273.2:004.942.001.57 © Д.Н. Радченко, Ю.В. Корнеев,

В.С. Лавенков, 2014

ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ПЕРЕДВИЖНЫХ ЗАКЛАДОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ В ПОДЗЕМНЫХ УСЛОВИЯХ*

Внедрение в горное производство технологии приготовления закладочных смесей на передвижных закладочных комплексах, способных функционировать как на поверхности, так и в подземных условиях, требует оценки эффективности их работы в различных горно-геологических и горнотехнических условиях разработки рудных месторождений. Определено влияние основных факторов на значение коэффициента обеспеченности комплекса породным заполнителем. Выполнен сравнительный анализ затрат на транспортирование пород от проходки подготовительно-нарезных выработок до закладочного комплекса и на приготовление требуемых объемов закладочной смеси в зависимости от условий его размещения. Установлена зависимость предельной мощности рудного тела от параметров системы разработки и подготовительно-нарезных работ. Под «предельной мощностью» подразумевается такое значение мощности рудного тела меньше которого эффективно размещение комплекса в подземных условиях, а при большем значении эффективно на поверхности. Создана имитационная модель с использованием которой определен экономически эффективный способ ведения закладочных работ при отработке крутопадающих залежей камерной системой разработки с закладкой выработанного пространства. Сделан вывод об условиях эффективного применения передвижного закладочного комплекса в подземных условиях и на поверхности. Ключевые слова: передвижной закладочный комплекс, камерная система разработки, закладка выработанного пространства, твердеющая закладочная смесь, отходы добычи руд, утилизация отходов, транспортирование, факторный анализ, имитационное моделирование, математическая модель

Основное содержание статьи

Одним из перспективных направлений развития теории проектирования горнотехнических систем является реализация идеи полного цикла комплексного освоения месторождений полезных

* Исследования выполняются при поддержке Программы Президиума РАН №27 150

ископаемых [1]. Полный цикл освоения, среди прочего, подразумевает создание замкнутого оборота минерального вещества, в котором минеральное вещество, извлеченное из недр, но не востребованное промышленностью, утилизируется в выработанном подземном пространстве [2; 3]. Добыча руд системами разработки с закладкой выработанного пространства позволяет наиболее эффективно утилизировать отходы горно-обогатительного производства.

Утилизация мелкодисперсных хвостов обогащения руд в составе закладочных смесей широко распространена в отечественной и мировой практике [4-8]. На их основе производятся гидравлические и пастовые закладочные смеси с добавлением вяжущих компонентов или без такового. Иначе дело обстоит с утилизацией крупнокусковых отходов добычи - пород от проходки вскрывающих и подготовительно-нарезных полевых выработок. Затраты на подъем этих отходов на поверхность и их последующую дезинтеграцию делают производство закладочных смесей на основе пустых пород более затратным, чем с использованием хвостов обогащения. Поэтому в большинстве развитых горнодобывающих стран технология приготовления твердеющих закладочных смесей на базе крупнокусковых пород от проходки выработок не применяется [5]. В России производство закладочных смесей на основе крупнокусковых материалов как правило реализуется на стационарных высокопроизводительных закладочных комплексах с дезинтеграцией компонентов мельничным способом. Строительство и функционирование таких комплексов требуют высоких капитальных и эксплуатационных затрат.

В ИПКОН РАН была создана технология производства твердеющих закладочных смесей на модульных закладочных комплексах по безмельничной технологии. Дезинтеграция крупнокускового заполнителя на таких комплексах ведется в две стадии дробления и обеспечивает до 30 % содержания фракции -0,074 мм в конечном продукте [9]. Оборудование комплекса не требует сооружения капитального фундамента, поэтому он может быть размещен как на поверхности, так и в подземных горных выработках. По мере развития фронта закладочных работ комплекс может быть перемещен как по поверхности, так и в пределах подземного рудника.

Передвижной закладочный комплекс, размещенный на поверхности непосредственно над закладываемым выработанным пространством даже в зоне сдвижения пород, позволяет производить закладочную смесь из крупнокускового материала дешевле за счет использования более производительного и энергосберегающего оборудования. Среди преимуществ подземного варианта размещения передвижного закладочного комплекса следует отметить возможность утилизировать породы от проходки полевых подготовительно-нарезных выработок в составе твердеющих закладочных смесей без выдачи их на поверхность.

Целесообразность размещения передвижных закладочных комплексов в подземных горных выработках определяется по фактору обеспеченности комплекса породным заполнителем [10]. Так как объем пород от проходки подготовительно-нарезных выработок не всегда достаточен для производства закладочной смеси, обеспеченность передвижного закладочного комплекса породным заполнителем определяется через коэффициент (Коб):

К Кд Y Y

ту ПНр дпв I пп\ р / 1 \

Коб = КК (1_К-), доли ед. (1)

Чпп и полн. V недозакл. /

где Кпнр - объем подготовительно-нарезных работ на 1000т погашаемых запасов, м3/1000т; Кдвп - доля полевых выработок в общем объеме ПНР, доли ед.; qm - расход породного заполнителя на приготовление закладочной смеси, кг/м3; Ки - коэффициент извлечения балансовых запасов, доли ед.; Кполн - доля выработанного пространства, заполняемого твердеющими смесями, доли ед.; Кнедозакл - коэффициент недозаклада камеры, доли ед.; Ynn -плотность пустых пород, т/м3; Yp - плотность руды, т/м3.

При расчетном значении Коб менее единицы, пород от проходки полевых подготовительно-нарезных выработок недостаточно для производства необходимого объема закладочных смесей и требуется транспортировка дополнительных объемов породного наполнителя, либо размещение передвижного закладочного комплекса на поверхности.

Для оценки эффективности применения передвижных закладочных комплексов модульного типа в подземных условиях было проведено имитационное моделирование, целью которого являлось решение следующих задач:

• исследование влияния горно-геологических и горнотехнических условий на значение коэффициента обеспеченности комплекса породным заполнителем;

• получение зависимости затрат на выдачу пород от проходки полевых подготовительно-нарезных выработок из рудника от глубины ведения работ;

• расчет затрат на транспортирование породного заполнителя к месту расположения комплекса при вариантах его размещения под землей и на поверхности;

• расчет затрат на приготовление закладочной смеси для заданных горно-геологических условий при вариантах размещения комплекса под землей и на поверхности;

• сопоставления затрат на транспортирование породного заполнителя и приготовление закладочных смесей для различных вариантов размещения комплекса и выявление на основе сравнительного анализа граничных значений исследуемых горногеологических и горнотехнических условий, при которых один вариант размещения передвижного закладочного комплекса становится преимущественние другого.

В ходе имитационного моделирования выполнен сравнительный анализ двух вариантов расположения передвижного закладочного комплекса для каждого набора варьируемых параметров: варианта подземного размещения комплекса с утилизацией пород от проходки горных выработок в качестве компонента закладочной смеси, и поверхностного, при котором отходы добычи выдаются на поверхность. Сравнение вариантов велось по критерию минимума суммы затрат, включая затраты на: транспортирование породного заполнителя до закладочного комплекса из различных источников, производство закладочной смеси и транспортирование пустых пород на поверхность.

В качестве постоянных факторов имитационной модели были приняты значения угла падения рудного тела, характеристики руды и пород, параметры системы разработки (табл. 1). Производственная мощность рудника рассчитывалась по методике акад. М.И. Агошкова [11], исходя из величины рудной площади.

Таблица 1

Постоянные горно-геологические, горнотехнические и технико-экономические факторы, учитываемые при моделировании

Условия Наименование фактора Единица измерения Значение

Горно- Угол падения рудного тела град. 80

геологические Плотность руды т/м3 3,2

Плотность вмещающих т/м3 2,7

пород

Горнотехнические Коэффициент недозаклада доли ед. 0,95

Потери руды % 10

Разубоживание руды % 5

Длина блока м 100

Длина камеры м 50

Количество камер в блоке ед. 2

Длина рудного тела по м 600

простиранию

Сечение рудоспуска м2 6

Сечение восстающего м2 9

Технико- Расход заполнителя на т 1,43

экономические 1 м3 закладочной смеси

Расход цемента на 1 м3 за- т 0,08

кладочной смеси

Плотность закладочной т/м3 1,98

смеси

Число рабочих дней в го- ед. 360

ду

Число часов в смене ед. 8

Количество смен в сутки ед. 3

Стоимость дизельного то- руб/л 28

плива

Средняя заработанная руб/мес. 25000

плата

Средняя заработанная плата ИТР руб/мес. 30000

Срок эксплуатации под- лет 10

земных автосамосвалов

Стоимость 1 кВтч элек- руб/кВтч 2,76

троэнергии,

Стоимость 1 т цемента руб 1016,95

В качестве варьируемых были выбраны горно-геологические и горнотехнические факторы, оказывающие непосредственное влияние на показатели эффективности функционирования передвижного закладочного комплекса (табл. 2).

Данные факторы были выбраны ввиду того, что удельное количество пород на 1000 т подготовленных запасов в наибольшей степени зависит от горизонтальной мощности рудного тела, высоты этажа, а также средней площади поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок. В свою очередь удельное количество пород на 1000 т подготовленных запасов влияет на объем породного заполнителя, который можно использовать в качестве компонента закладочной смеси при размещении комплекса в подземных условиях, в соответствии с формулой 1. Для оценки затрат на внутрирудничное транспортирование материалов и транспортирование на поверхность варьировалась глубина ведения горных работ.

Объектом моделирования являлась этажно-камерная система разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. В качестве главной вскрывающей выработки рассматривался транспортный уклон. Имитировалась отработка условного крутопадающего рудного тела с варьируемыми параметрами залегания (см. табл. 2). Порядок отработки нисходящий. Место подземного размещения комплекса выбиралось исходя из обеспечения самотечного транспортирования смеси до закладываемого выработанного пространства (рис. 1).

Таблица 2

Варьируемые горно-геологические и горнотехнические факторы, учитываемые при моделировании

Условия Наименование фактора Единица измерения Значение

Горно- Горизонтальная мощность м 2-20

геологические рудного тела

Глубина ведения горных работ м 200-1000

Горнотехни- Средневзвешенное сечение м2 8-20

ческие горизонтальных и наклонных горных выработок

Высота горизонта отработки м 40-80

Рис. 1. Этажно-камерная система разработки с закладкой выработанного пространства передвижными установками, стрелками указано направление движения породного заполнителя (а) и закладочной смеси (б): 1 - автоуклон; 2 - заложенные камеры; 3 - закладываемая камера; 4 - место размещения передвижного закладочного комплекса модульного типа; 5 - фронт ведения подготовительно-нарезных работ (источники породного заполнителя)

Блок-схема алгоритма имитационной модели представлена на рис. 2. Построение модели состояло в задании необходимого количества наборов данных, сформированных из постоянных и варьируемых параметров, имитирующих условия ведения закладочных работ. Далее для каждого набора данных производился расчет значения коэффициента обеспеченности передвижного закладочного комплекса породным заполнителем, а также затрат на транспортирование пород до места расположения передвижного закладочного комплекса, приготовление закладочной смеси и выдачу избытка пустых пород на поверхность.

Ввод п

Начало )—т/' п - количество наборов данных

Приск значении глубины разработки и параметров подготовительно-нарезных работ и системы разработки при которых один из вариантов размещения комплекса становится эффективнее

Поиск граничных значений мощности рудного тела, при которых вариант размещения комплекса на

поверхности уступает варианту его размещения в подземных условиях

^ конец ^

' Вывод данных / в таблицу /

Цикл ¡=0 : п

Подсчет запасов этажа

Прдсчет необходимых объемов породного заполнителя 1лп закладки выработанного пространства этажа

Расчет затрат на приготовление закладочных

смесей при варианте размещения комплекса на

поверхности и в выработанном пространтсве

Рис. 2. Блок-схема алгоритма имитационной модели

Гк ш дсчет имеющегося объема пуст род для закпадки выраЬотанно пространства этажа ПК го

Подсчет коэффициента обеспеченности

I

Расчет затрат на транспортирование густых пород при размещении комплекса на поверхности и в выработанном пространстве

Расчет коэффициента обеспеченности закладочного комплекса породным заполнителем производился по формуле (1). Расчет объема пустых пород, образующихся при проведении подготовительно-нарезных работ, производился:

<2пп =ХМ -У пп, т , (2)

г

где Ь и Б - длина и площадь сечения вчерне ьтой выработки, пройденной по породам, пригодным для приготовления закладки соответсвенно, м и м2, упп - плотность вмещающих пород, т/м3.

Результаты моделирования позволили получить зависимость значения коэффициента обеспеченности комплекса породным заполнителем. Математическое описание данной модели было получено методом множественной нелинейной регрессии, коэффициент детерминации Я2= 0,92:

Коб = 0,99 • 0,89трт • 0,98Л" • 1,07Б (3)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Установлено, что значение Коб в большей степени зависит от мощности рудного тела, высоты этажа и площади поперечного сечения горных выработок (рис. 3). Увеличение мощности рудного тела снижает значение Коб по обратно пропорциональной зависимости. Так, изменение мощности рудного тела с 5 до 10 м при высоте

Мощность рудного тела, м

Рис. 3. Зависимость коэффициента обеспеченности закладочного комплекса породным заполнителем от мощности рудного тела при высоте этажа: 40 м (а), 60 м (б), 80 м (в), и для площади поперечного сечения горных выработок: 8 м2 (1), 12 м2 (2), 16 м2 (3), 20 м2 (4)

этажа 40 м и площади поперечного сечения выработок 8 м2 уменьшает значение Коб с 0,65 до 0,35. Увеличение высоты этажа с 40 до 60 м при площади поперечного сечения выработок 8 м2 и мощности рудного тела 5 м уменьшает значение Коб с 0,65 до 0,47. Увеличение площади поперечного сечения горных выработок с 8 до 12 м2 при мощности рудного тела 5 м и высоте этажа 40 м, увеличивает значение Коб с 0,65 до 0,73.

Полученные значения Коб позволили оценить объемы пустых пород от проходки подготовительно-нарезных выработок и, соответственно, затраты на их транспортирование до передвижного закладочного комплекса, расположенного в руднике или на поверхности.

Данные об условиях эффективной работы передвижного закладочного комплекса были проанализированы с целью определения граничных значений рассматриваемых условий для определения преимущественного варианта размещения комплекса. На рисунке 4 приведены зависимости предельной мощности рудного тела от глубины разработки, высоты этажа и площади поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок. Под предельной мощностью подразумевается такое значение мощности рудного тела, меньше которого эффективно размещение комплекса в подземных условиях, а при большем значении — на поверхности.

Зависимость была получена методом множественной линейной регрессии с коэффициент детерминации Я2= 0,92 и представлена в виде:

т д = 5,92 - 0,10• Ъ + 0,53 • 5, м (4)

пред ' ' эт ' ' 4 '

где тпред — предельная мощность рудного тела, м; Ъэт — высота этажа, м; 8 - средняя площадь поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок, м2.

Установлено, что глубина ведения горных работ оказывает незначительное влияние на значение предельной мощности рудного тела, ниже которой подземный вариант размещения комплекса предпочтительнее поверхностного. Параметры системы разработки и, в частности, подготовительно-нарезных работ являются определяющими для оценки эффективности разработки мощных месторождений при размещении передвижных закладочных комплексов в подземных условиях. Так, увеличение высоты

Глубина ведения горных работ м

Рис. 4. Зависимость предельной мощности рудного тела от глубины ведения горных работ при высоте этажа: 40м (а), 60м (б), 80м (в) и для площади поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок: 8м2 (1), 12м2 (2), 16м2 (3), 20м2 (4)

этажа с 40 до 80 метров приводит к снижению значения предельной мощности в два-три раза. При увеличении средней площади поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок с 8 до 20 м2 предельная мощность линейно растет.

Выполненные исследования позволяют заключить, что эффективное применение передвижных закладочных комплексов в подземных условиях возможно на месторождениях малой и средней мощности при больших значениях удельного объема подготовительно-нарезных выработок на 1000 т подготовленных запасов. Ввиду того, что значение средней площади поперечного сечения подготовительно-нарезных горных выработок коррелирует с производственной мощностью горного предприятия, увеличение производственной мощности рудника также расширяет область применения передвижных закладочных комплексов в подземных условиях.

Реализация технологии открывает перспективы утилизации пород от проходки выработок без выдачи их на поверхность, обеспечивая высокий эколого-экономический эффект.

При отработке крутопадающих залежей камерной системой разработки с закладкой выработанного пространства эффективность применения подземных передвижных закладочных комплексов определяется мощностью залежи, параметрами системы разработки и подготовительно-нарезных работ. Эффективное применение пере-

движных закладочных комплексов в подземных условиях возможно вплоть до мощности 10 и более метров при большой производительности рудника и малых размерах выемочных единиц. Даже при небольших значениях удельного объема подготовительно-нарезных работ на 1000 т погашаемых запасов подземное размещение передвижных закладочных комплексов эффективнее поверхностного для отработки рудных тел мощностью менее 3-4 м.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н. Обоснование полного цикла комплексного освоения недр при разработке месторождений твердых полезных ископаемых // ГИАБ. — 2011. — № 12. — С. 447-455 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=17293096 (дата обращения: 27.06.2014).

2. Рыльникова М.В., Петрова О.В., Ахмедьянов И.Х. Оценка рыночного потенциала технологий утилизации некондиционного сырья в полном цикле комплексного освоения рудных месторождений // Маркшейдерский вестник. — 2012. — № 5. — С. 5-8 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18021046 (дата обращения: 16.07.2014).

3. Трубецкой К.Н., Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В. Проблемы и перспективы развития ресурсосберегающих и ресурсовоспроизводящих геотехнологий комплексного освоения недр Земли // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2012. — № 4. — С. 116-124 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18021010 (дата обращения: 16.07.2014).

4. Potvin Y., Thomas E., Fourie A., et al. Handbook on mine fill / Ned-lands, Western Australia: Australian Centre for Geomechanics, 2005.

5. Revel M.B. Producing paste from all materials // Mine Fill 2014 Proceeding 11th Int. Symp. Min. with Backfill. — 2014. — P. 217.

6. McKinnon E. The environmental effects of mining waste disposal at Lihir gold mine, Papua New Guinea // J. Rural Remote Environ. Heal. — 2002. — V. 1. — P. 40-50.

7. Евдокимов С.И., Евдокимов В.С. Утилизация хвостов обогащения руд: проблемы и решения // Устойчивое развитие горных территорий. — 2013. — № 4. — С. 10-16 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id= 21113089 (дата обращения: 16.07.2014).

8. Полькин В.Н., Кубрин С.М. Утилизация хвостов обогащения в ОАО «Гайский ГОК» // Горный журнал. — 2009. — № 4. — С. 33-36 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=12869321 (дата обращения: 16.07.2014).

9. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Арсентьев В.А., и др. Новая технология и оборудование для высокопроизводительной закладки вы-

работанного пространства при подземной отработке месторождений // Горный журнал. — 2012. — № 2. — С. 41-43 URL: http://elibrary.ru/item. asp? id= 17588497 (дата обращения: 16.07.2014).

10. Каплунов Д.Р., Рыльникова М.В., Радченко Д.Н. и др. Передвижные закладочные комплексы в системах разработки рудных место -рождений с закладкой выработанных пространств // Горный журнал. — 2013. — № 2. — С. 101-104 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=19027079 (дата обращения: 16.07.2014).

11. Агошков М.И. Определение производительности рудника / М.: Металургиздат, 1948. — 50-66 с.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Радченко Дмитрий Николаевич — кандидат технических наук, доцент, старший научный сотрудник, radchenko_dn@ipkonran.ru Корнеев Юрий Вячеславович — кандидат технических наук, научный сотрудник, komeev_yv@ipkonran.ru,

Лавенков Владимир Станиславович — асп. Отдел «Теории проектирования освоения недр», lavenkov_vs@ipkonran.ru

Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН).

UDC 622.771:622.273.2:004.942.001.57

PERFORMANCE EVALUATION OF THE MOBILE BACKFILLING EQUIPMENT IN UNDERGROUND MINES

Radchenko Dmitry Nikolayevich, Candidate of Technical Sciences, Docent, Senior Researcher of department of the design theory of mining exploitation, radchenko_dn@ipkonran.ru, Korneev Yuri Vyacheslavovich, Candidate of Technical Sciences, korneev_yv@ipkonran.ru, Lavenkov Vladimir Stanislavovich, graduate student of department of the design theory of mining exploitation, lavenkov_vs@ipkonran.ru,

Researching institute of comprehensive exploitation of mineral resources Russian Academy of Science (IPKON RAS).

Adoption of a new technology of backfill preparation on mobile backfill equipment, which can operate on both the surface and underground, requires evaluation of different mining and geological conditions of its efficient operation. Influence of the main factors on the coefficient of rockfill sufficiency has been investigated. Conditions of effective application of the mobile backfill equipment both in underground mines and on the surface are defined. Comparative analysis of the waste rocks transportation costs from mine development faces to the mobile backfill equipment and the cost of preparing the required volumes of backfill depending on the conditions of its location was made. The boundary thickness of an ore body depends on the parameters of the applied mining method and development drivages was found. Under the «boundary

thickness» is meant that kind of thickness of the ore body if the real thickness of the ore body is less than this parameter then effective accommodation of equipment in underground conditions, and if it is more than this parameter then on the surface. The simulation model on which is determined a cost-effective way of backfilling with exploitation of steep deposits by stoping methods with backfilling is created. Concluded about the conditions of effective application of the mobile backfill equipment in underground mines and on the surface.

Key words: Mobile backfill equipment, stoping methods, backfill, cement backfill, waste of mining, waste recycle, transportation, factor analysis, simulation, mathematical model.

REFERENCES

1. Kaplunov D.R., Radchenko D.N. Obosnovanie polnogo cikla kompleksnogo osvoenija nedr pri razrabotke mestorozhdenij tverdyh poleznyh iskopaemyh (The rationale of the full cycle of complex development of mineral resources in the development of solid mineral deposits). GIAB, 2011, No. 12, pp. 447-455. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=17293096 (data obrash-henija: 27.06.2014).

2. Ryl'nikova M.V., Petrova O.V., Ahmed'janov I.H. Ocenka rynochnogo potenciala tehnologij utilizacii nekondicionnogo syr'ja v polnom cikle kompleksnogo osvoenija rudnyh mestorozhdenij (Assessment of market potential of technologies for utilization of substandard raw materials in the full cycle of complex development of mineral deposits). Markshejderskij vestnik, 2012, No. 5, pp. 5-8. URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18021046 (data obrashhenija: 16.07.2014).

3. Trubeckoj K.N., Kaplunov D.R., Ryl'nikova M.V. Problemy i perspektivy razvitija re-sursosberegajushhih i resursovosproizvodjashhih geotehnologij kompleksnogo osvoenija nedr Zemli (Problems and prospects of development of resource-saving and resource-reproducing geotechnologies integrated development of mineral resources of the Earth) // Fiziko-tehnicheskie problemy razrabotki poleznyh iskopaemyh. — 2012. — No 4. — P. 116-124 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=18021010 (data obrashhenija: 16.07.2014).

4. Potvin Y., Thomas E., Fourie A., et al. Handbook on mine fill / Nedlands, Western Australia: Australian Centre for Geomechanics, 2005.

5. Revel M.B. Producing paste from all materials // Mine Fill 2014 Proceeding 11th Int. Symp. Min. with Backfill. 2014, pp. 217.

6. McKinnon E. The environmental effects of mining waste disposal at Lihir gold mine, Papua New Guinea // J. Rural Remote Environ. Heal. 2002, V. 1, pp. 40-50.

7. Evdokimov S.I., Evdokimov V.S. Utilizacija hvostov obogashhenija rud: problemy i reshenija // Ustojchivoe razvitie gornyh territorij (Disposal of tailings ore: problems and solutions // Sustainable development of mountain territories). 2013, No. 4, pp. 10-16 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id= 21113089 (data obrashhenija: 16.07.2014).

8. Pol'kin V.N., Kubrin S.M. Utilizacija hvostov obogashhenija v OAO «Gajskij GOK» (Disposal of tailings in JSC "Gaisky GOK") // Gornyj zhurnal. 2009, No. 4, pp. 33-36 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=12869321 (data obrashhenija: 16.07.2014).

9. Kaplunov D.R., Ryl'nikova M.V., Arsent'ev V.A., i dr. Novaja tehnologija i oborudo-vanie dlja vysokoproizvoditel'noj zakladki vyrabotannogo prostranstva pri podzemnoj otrabotke mestorozhdenij (New technology and equipment for high-performance laying-out space in underground mining of deposits) // Gornyj zhurnal, 2012, No. 2, pp. 41-43 URL: http://elibrary.ru/item. asp? id= 17588497 (data obrashhenija: 16.07.2014).

10. Kaplunov D.R., Ryl'nikova M.V., Radchenko D.N. i dr. Peredvizhnye zakladochnye kompleksy v sistemah razrabotki rudnyh mestorozhdenij s zakladkoj vyrabotannyh prostranstv (Mobile filling complexes in the systems development of ore deposits with a mined-out spaces) // Gornyj zhurnal, 2013, No. 2, pp. 101-104 URL: http://elibrary.ru/item.asp?id=19027079 (data obrashhenija: 16.07.2014).

11. Agoshkov M.I. Opredelenie proizvoditel'nosti rudnika (Determination of the performance of the mine). Moscow, Metalurgizdat, 1948, pp. 50-66.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.