CC BY
47
2000"
СЕМИНАР 8
ДОКЛАД : НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ і ГОРНЯКА
МОСКВА, ■ МГГУ, ■ 31 ■ января - ■ 4 февраля 2000' года
К.И. Струков, М.В. Емельяненко,
И.Т. Слащилин, О.А. Котлярова,
100
УДК 622.2
К.И. Струков, М.В. Емельяненко, И.Т. Слащилин, О.А. Котлярова ПРЕДПОСЫЛКИ ПОВТОРНОЙ ОТРАБОТКИ КОЧКАРСКОГО ЗОЛОТОРУДНОГО
месторождения
’О і
Восточный) до отметки 720 м, а оставшиеся три ствола (К. Маркса, Октябрь, ш.№ 82) служат как
вспомогательные и доведены до отметки глубины 415 м (кроме ствола № 82). Остальные стволы были ликвидированы.
По классификации запасов руд для повторной разработки по профессору В.Ф. Абрамову на месторождении большую часть составляют запасы в не разрушенном состоянии. Это целики (охранные и внутриблоковые) и потолочины (подштрековые), отдельные неотработанные блоки (заба-лансовые и балансовые запасы списанные в потери).
Незначительную часть составляют
ица 1
Кочкарское золоторудное месторождение, расположенное в
Челябинской области, разрабатывается подземным способом с 1862 г. Месторождение представлено кварцевыми жилами мощностью 0,70,8 м с углом падения 8085°.
В дореволюционной период разработка
месторождения велась старательскими артелями (до глубины 70-80 м) и иностранными концессиями (до глубины 150-200 м). Каких-либо
сведений в виде записей, планов старых работ, геологической характеристики жил почти не имелось. Это приводит к некоторой погрешности или невозможности
подсчета оставленных запасов за этот период в пределах горного отвода.
В предшествующей началу реконструкции период, до 1972 г, на комбинате действовало всего до шестнадцати самостоятельных шахт, каждая со своим отдельным хозяйством. В период реконструкции было пройдено три новых ствола (Скиповой,
Центрально-Разве-дочный,
ЗАПАСЫ РУДЫ И ЗОЛОТА В ОХРАННЫХ ЦЕЛИКАХ СТВОЛОВ
Наименование Наименование жил включён Категория Запасы
стволов ных в охранный целик запасов Руды, т Металла, кг
Центр Юж. Ципляевская и
(ликвидирован) Сев. Ципляевская В 2941 65,6
Параллельная С1 1730 31,8
Итого 4671 97,4
№82 1ая Сев. Александровская В+С1 2460 24,5
2ая Сев. Александровская С1 670 6,1
1ая Юж. Александровская В 1335 16,0
2ая Юж. Александровская В+С1 700 7,2
Итого 5165 53,8
К. Маркса Рождественская А 3180 68,8
В 1045 25,0
Сев. Линза жилы
Рождественской С1 833 11,6
Итого 5058 105,4
Юж. Линза А 3182 68,8
Сев. Линза В 1560 32,6
С1 317 4,0
Итого 5059 105,4
Победа Высокосная В 3102 73,3
(ликвидирован) С1 1167 30,4
Случайная С1 1518 61,0
С2 2020 60,5
Суторминская С2 582 11,2
Рассориха В 379 5,1
С1 668 16,3
С2 1129 25,1
Итого 13444 282,9
Октябрь Г аврило Архангельская А 2904 40,4
Средне - Васильеская С1 2560 28,5
В 294 2,5
Итого С1 422 5,6
6470 81,9
№107 Юж. Александровская В 1651 18,6
(ликвидирован) Итого 1651 18,6
Всего запасов 41518 745,4
в т. ч. запасы в
целиках 19766 398,9
ликвидированных
стволов
запасы в отбитом состоянии, которые больших объёмов горно-подгото-
невозможно извлечь в виду сложных вительных работ. К этой же группе
горно-техни-ческих условий. относятся временно неактивные
Таблица 2
ЗАБАЛАНСОВЫЕ И БАЛАНСОВЫЕ (ВРЕМЕННО НЕАКТИВНЫЕ) ЗАПАСЫ Ш. ЦЕНТРАЛЬНАЯ
по-видимому,
объёмов
Наименование Наименование крыла Категория Запасы
запасов запасов Руды, т Металла, кг
Забалансовые Южное В 16102 108,9
С1 305592 2154,7
В+С1 321694 2263,6
Северное В 43438 396,0
С1 269127 2280,0
В+С1 312565 2676,0
Балансовые Южное В 29309,0 417,5
Северное В 41088,0 510,1
Итого:
Забалансовые В+С1 634259,0 4989,6
Списанные в потери запасы по возможности их вовлечения в эксплуатацию делятся на потери, которые можно считать временными и безвозвратными. В первую группу входят запасы в панельных, барьерных, ленточных, штрековых целиках. Отработка их в более поздний период эксплуатации горизонта или залежи не потребует Таблица 3
ЗАБАЛАНСОВЫЕ ЗАПАСЫ ПО ГОРИЗОНТАМ Ш. ЦЕНТРАЛЬНАЯ
запасы, количество которых значительно. Ко второй группе относятся безвозвратные потери -запасы в рудных корках в кровле выработок, потери в почве и другие. Повторная отработка их потребует особых методов и приёмов,
отличающихся
отработки.
эксплуатацию
от первичной Вовлечение в
таких запасов
Наименование Горизонт, Забалансовые запасы Содержание
крыла М Руда, т Металл, кг металла в руде, %
Южное 112 18848,4 148,6 7,9
225 14304,0 107,1 7,5
300 76295,0 524,7 6,9
395 69146,0 408,3 5,9
470 117215,3 949,7 8,1
562 19739,0 120,7 6,1
Северное 123 1307,0 22,7 17,7
228 45931,0 330,1 7,2
303 59744,0 570,7 9,5
396 76431,0 659,8 8,6
470 114955,0 930,6 8,1
562 23773,7 153,8 6,5
Таблица 4
ВРЕМЕННО НЕАКТИВНЫЕ БАЛАНСОВЫЕ ЗАПАСЫ ПО ГОРИЗОНТАМ Ш. ЦЕНТРАЛЬНАЯ
Наименование Горизонт, Балансовые запасы Содержание
крыла М Руда, т Металл, кг металла в руде, %
Южное 415 5110,0 82,2 16,1
470 5378,0 60,5 11,3
512 11203,0 153,2 13,7
Северное 373 2028,0 23,0 11,3
потребует, значительных подготовительных или других видов дополнительных инженерных работ.
Одним из примеров
запасов списанных в потери являются запасы руды и золота, заключённые в охранных целиках стволов, которые представлены в таблице 1.
Общие потери при разработке Кочкарского месторождения увеличиваются, хотя принимаются меры по сокращению некоторых видов потерь.
Забалансовые и балансовые запасы (временно неактивные) по Южному и Северному крылу ш. Центральной, при пересчёте запасов с 1975 г на 1.09.99 г, представлены в таблице 2.
Охранные и внутриблоковые целики, в виду разрушения старых горных выработок, большой разбросанности их по площади, нарушенности из-за горного давления, а также малого объёма, требуют экономической оценки.
Основными запасами для повторной разработки будут считаться забалансовые запасы, а также забалансовые и балансовые запасы списанные в потери.
При повторной отработке
одним из важных факторов является концентрация запасов на горизонтах, учёт которых
производится с помощью проекции вертикальных разрезов. Результаты учёта сведены в таблице 3,4.
Анализ таблицы 3, 4
показывает, что с увеличением глубины разработки количество
списанных забалансовых и балансовых запасов резко
возрастает. Для окончательного подсчёта балансовых и
забалансовых запасов в кондициях принята следующая величина -метрограмм, то есть подсчёт
запасов производим через
произведение коэффициента
рудоносности (Кр), содержание металла (С) и мощности рудного тела (М). Минимальная расчётная промышленная мощность рудного тела 1,1 м. При меньшей мощности рудного тела, но высоком
содержании металла, применяем метрограмм (Кр*С*М).
Для сохранения качества добываемой руды, расширения объёмов производства без строительства новых предприятий необходимо исследовать и провести опытно-промышлен-ную проверку
различных способов и технологии повторной разработки Кочкарского месторождения. В первую очередь намечено изучить возможность разработки списанных в потери запасов первой группы.
Для окончательного техникоэкономического обоснования
эксплуатации оставленных в недрах запасов необходимо:
1. Более точно произвести анализ списанных и забалансовых запасов с учётом их горно-геологических и горнотехнических условий залегания.
2. Произвести экономическую оценку повторной отработки блоков.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрамов В.Ф., Денисенко М.А., Толстых С.А. Повторная и 2. Манин А.В. Золотой пласт. Литературно-документальная
комбинированная разработка месторождений. Учебное пособие. - М: летопись. Екатеринбург: ИПП Уральский рабочий ,1995г. - 512с.
1982.- 66 с.
Струков К.И., Емельяненко М.В. Слащилин И.Т., Котлярова О.А. университет)
О Южуралзолото.
(Магнитогорский государственный технический
У
К.И. Струков, И.Т. Слащилин, О.А. Котлярова,: 2000: ■:•:•: ■: ■: ■: ■: ■: ■: ■: ■: ■:
УДК 622.2
К.И. Струков, И.Т. Слащилин, О.А. Котлярова
К ВОПРОСУ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ОЧИСТНОЙ ВЫЕМКИ ЖИЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ УРАЛА
Жильные месторождения Урала представлены двумя
старейшими
золотодобывающими рудниками: Берёзовским (Свердловская область) и Кочкарским (Челябинская область). Классическим примером жильных месторождений является Кочкарский рудник разрабатываемый ЗАО «Южуралзолото».
Рудные тела месторождения представлены сложными кварцевыми и кварцево-сульфид-ными жилами, пространственно связанными с
крутое с углом 80-85°, за
исключением некоторых, имеющих угол 50-70°. Мощность жил
колеблется от нескольких
сантиметров до 2-3 м в раздувах. Среднее её значение 0,98 м.
В настоящее время очистная выемка достигла горизонта 562 м. Для отработки жил используют в основном две системы разработки: подэтажных штреков и с магазинированием руды.
Основные процессы очистной выработки (отбойка и доставка) в
добычи и в целом на эффективность разработки месторождения.
Разработка жил месторождения характеризуется, по мнению различных авторов, повышенным разубоживанием и достигает 80 %, что приводит к дополнительным затратам на отбойку, доставку и переработку пустых пород [1,2,3]. Поэтому для обеспечения высокого качества добываемой руды, выемку жил малой мощности стремятся вести, уменьшая до возможных пределов ширину очистного пространства. Это приводит к негативному влиянию на процесс отбойки и доставки руды.
Отбойка руды относится к трудоёмким операциям при всех системах разработки. Так при отбойке руды в узких забоях зарядами шпуров обычного диаметра (42-46 мм), начиная с ширины очистного пространства 1,82,0 м и менее, наблюдается заметное ухудшение показателей отбойки (возрастает удельный расход ВВ, снижается выход руды с одного метра шпура, уменьшается
* «Табашки» - специфические для Кочкарского месторождения метаморфизованные орудинелые жильные породы (дайки) тёмного цвета, состоящие главным образом из биотита, амфиболита и полевых шпатов
зонами сгущения «табашек»*. значительной мере влияют на коэффициент использования
Падение рудных тел, в основном, технико-экономичес-кие показатели шпура). По мнению многих
Таблица 1
ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА КРЕПОСТИ И ОБЪЁМНОГО ВЕСА ПОРОД С ГЛУБИНОЙ
Глубина разработ-ки, м. Коэффициент крепости Объёмный вес, кг/м3
предполагае- мый фактический предполагае- мый фактический
100 16.0 16.2 2620 2610
150 16.0 16.8 2620 2620
200 16.0 17.0 2620 2660
250 16.0 16.9 2620 2660
300 16.0 18.2 2620 2650
350 16.0 18.4 2620 2670
400 16.0 18.3 2620 2680
450 16.0 18.0 2620 2680
500 16.0 18.8 2620 2690
Таблица 2
УДЕЛЬНЫЙ РАСХОД ВВ НА РАЗЛИЧНОЙ ГЛУБИНЕ ПРИ ШИРИНЕ ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА 1,5 М
Коэффициент крепости 14 15 16 17
Глубина разработки, м. Удельный расход ВВ, кг/м3
50 1.37 1.42 1.48 1.54
100 1.45 1.51 1.58 1.66
150 1.50 1.57 1.65 1.77
250 1.57 1.64 1.73 1.84
350 1.60 1.69 1.80 1.91
исследователей, это вызывается в основном тем, что заряды обычного диаметра, в узком очистном пространстве, работают в условиях «зажима» среды.
Единого мнения по определению понятия «зажима» и установлению величины коэффициента «зажима» пока нет, хотя исследования этого вопроса посвящено большое
количество работ. Одни авторы определяют коэффициент «зажима» как отношение теоретически необходимой величины заряда в условиях «зажима» к величине заряда в массиве с одной обнажённой плоскостью неограниченных
размеров. Другие исследователи
трактуют его как отношение объёма воронки взрыва, полученной в нормальных условиях, к объёму воронки взрыва, полученной в условиях зажима, при постоянной величине заряда. Однако эти
определения характеризуют
проявление «зажима» лишь как конечный результат взрыва в
стеснённых условиях - снижение выхода руды с одного метра шпура и повышение удельного расхода ВВ.
Изучение механизма образования «зажима» и установление его
истинных причин в настоящее время является весьма актуальным.
Величина трудоёмкости операции отбойки руды зависит от многих факторов. Основными из них являются физико-механические
свойства руды и вмещающих пород, ширина выемки, форма очистного забоя, диаметр и глубина шпуров, мощность перфоратора, давление сжатого воздуха и др.
Из всего комплекса физикомеханических свойств руды и вмещающих пород наибольшее влияние на трудоёмкость операции отбойки оказывает коэффициент крепости. Как показали исследования, для Кочкарского месторождения с увеличением глубины разработки возрастает коэффициент крепости и объёмный вес пород (табл. 1), что в свою очередь приводит к увеличению расхода ВВ (табл. 2).
Анализ приведённых данных показывает, что с увеличением глубины условия разработки ещё более ухудшаются.
Кроме всего прочего результат отбойки руды заметно изменяет величину затрат на выпуске и доставке руды. Так, например, при взрывании зарядов ВВ в условиях большого «зажима» значительная
часть их энергии расходуется на сейсмическое воздействие в глубь массива и на переизмельчение отбиваемой руды. При
неблагоприятной ориентации
систем трещин (под острым углом к очистному пространству)
сейсмическое воздействие взрыва приводит к ослаблению
обнажённых боковых пород и кровли забоя с последующим их отслоением. Последнее ведёт не только к ухудшению качества добываемой руды за счёт возрастания вторичного
разубоживания, но и осложняет выпуск руды, а иногда делает его просто невозможным при системе с магазинированием. Излишнее
количество мелочи в руде, которая обычно в той или иной степени увлажнена, так же ухудшает её сыпучие свойства.
Такое значительное влияние отбойки руды на другие процессы очистной выемки и на эффективность систем разработки в целом показывает, что
совершенствованию параметров буровзрывных работ необходимо придавать первостепенное значение и осуществлять это совершенствование с учётом влияния операции отбойки на процесс выпуска и доставки.
Процесс доставки руды является одним из наиболее «узких» мест очистной выемки, ограничивающим её интенсивность и в целом производственные возможности блока. При применении системы разработки подэтажных штреков технологией работ предусматривается доставка руды скреперными лебёдками ЛС-17 до рудоспуска с последующим перепуском её по ним на откаточный горизонт. При применение систем разработки с магазинированием наиболее
трудоёмкой операцией процесса доставки и в целом очистной выемки является выпуск руды. На его долю приходится 30-40 % общих трудовых затрат на очистную выемку.
Процессы выпуска по своей сущности является движением частиц под действием сил тяжести, вызванный нарушением их статического равновесия в результате открывания выпускного отверстия. Прерывистый характер высыпания свидетельствует о том, что выпуск происходит путём образования мгновенного разрушения неустойчивых
сводов естественного равновесия над выпускным отверстием. Частота образования, а следовательно, и размер сводов зависит от поперечного сечения выпускного отверстия и от гранулометрического состава рудной массы. Это в свою очередь влияет на процесс выпуска руды.
При применение систем разработки с магазинированием самотечная доставка по узкому очистному пространству является недостаточно управляемым
процессом. При повышенной глубине работ замагазинированная руда
подвергается уплотняющему
давлению. В этих условиях выпуск из блоков осложняется ещё в большей мере.
Проанализировав основные
процессы очистной выемки можно сказать, что дальнейшее их совершенствование должно быть направленно на:
• повышение показателей отбойки путём выявления взаимосвязи между горным давлением, шириной очистного пространства, схемами расположения шпуров, их диаметром и длиной, конструкцией заряда и типом
ВВ для руд и пород с различными физико-механическими свойствами;
• выявление закономерностей
перемещения замагазинированной руды в узком очистном пространстве и изыскание инженерных решений,
обеспечивающих
беспрепятственный выпуск руды из узких магазинов в условиях горного давления;
• изыскание экономически
эффективных технологических схем выемки во взаимосвязи с процессами отбойки, доставки и выпуска руды.
