Пути утилизации породы от проходческих работ на подземных рудниках Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

------------------------------------- © Л.А. Крупник, Ю.Н. Шапошник,

2005

УДК 622.27

Л.А. Крупник, Ю.Н. Шапошник

ПУТИ УТИЛИЗАЦИИ ПОРОДЫ ОТ ПРОХОДЧЕСКИХ РАБОТ НА ПОДЗЕМНЫХ РУДНИКАХ

Семинар № 13

Для стабильной работы и развития горнорудных компаний необходимо повышать эффективность производства за счет снижения затрат на добычу руды. Одним из путей повышения эффективности производства является утилизация отходов горного производства.

В последнее время компании, разрабатывающие месторождения руд цветных металлов Восточного Казахстана, много внимания стали уделять вопросам утилизации отходов горнорудного производства. Как известно, размещение горнорудными предприятиями пустой породы от проходческих работ в породных отвалах на поверхности приводит к увеличению налоговых отчислений по охране окружающей среды, а также влечет за собой дополнительные затраты на транспортирование и выдачу на поверхность пустой породы. Так, на Малеевском руднике Зыря-новского горно-обогатитель-ного комплекса АО «Казцинк» при годовой добыче руды 2,25 млн т объем пустой породы от проходки разведочных, горно-капитальных, подготовительных и нарезных выработок эксплуатационного характера в 2004 году составил 115 тыс. м3 (рисунок).

На Малеевском руднике для отработки рудных тел Родниковой рудной зоны применяется сплошная многоступенчатая выемка руды в восходящем порядке с закладкой выработанного пространства.

Камеры I очереди (ширина 20 м, длина - на всю горизонтальную мощность рудного тела, вы-

1201У 100 80 60 40'

20 0

а&? 87,5

83,

2004 2005 2006 2007 2008

сота - до 70 м) отрабатывают этажно-камерной системой разработки с подэтажной отбойкой руды и закладывают твердеющими смесями нормативной прочности 4 МПа. Отработку блоков на выклинках рудных тел производят этажнокамерной системой разработки с камерно-целиковой выемкой руды (нормативная прочность закладочного массива камер I очереди - 5 МПа, прочность закладочного массива междука-мерных целиков не нормируется). Камеры ГГ-ГУ очередей отрабатывают подэтажно-камерной системой разработки с высотой подэтажа до 30 м и закладывают закладочными смесями нормативной прочностью 2,5-3,0 МПа следующего состава:

- цемент - 70 кг/ м3;

- доменный гранулированный шлак молотый

- 280 кг/ м3;

- инертный заполнитель измельченный - 1125 кг/ м3;

- вода - 460 кг/ м3.

В соответствии с принятым проектом многоступенчатой технологии добычи руды Малеев-ского месторождения системами разработки с закладкой предусматриваются следующие виды закладки пустот: закладка твердеющей смесью; комбинированная закладка (бутобетонная закладка твердеющей смесью совместно с сухой породой от проходческих работ); закладка сухой породы от проходческих работ и смесью ненорми-руемой прочности (гидрозакладка).

При затратах на твердеющую закладку 4,79 долл. США/ м3 и породную - 2,0 долл. США/ м3 эффективность утилизации породы от проходческих работ без выдачи ее на поверхность очевидна.

Однако, в настоящее время объемы утилизации породы от проходческих работ в закладку еще недостаточно большие. В 2004 году

Объем производства пустой породы на Малеевском рудникеАО «Казцинк»

6

объем утилизации породы от проходческих работ без выдачи ее на поверхность на Малеевском руднике составил 17,4 % от общего производства породы.

Основными причинами незначительного объема утилизируемой породы в закладку являются:

- недостаточность или отсутствие разработанных технологических схем доставки породы от проходческих забоев до мест закладки в зависимости от технологического порядка отработки рудных залежей;

- отсутствие методики выбора и оптимизации технологического оборудования на погрузке и доставки породы от проходческих работ;

- недостаточность разработанных технологий формирования закладочных массивов переменной прочности с максимальным использованием породы из проходческих забоев в зависимости от технологии обработки рудных залежей.

Сотрудниками Казахского национального технического университета им. К.И. Сатпаева, ДТП «ВНИИцветмет», Восточно-Казахстанс-кого государственного технического университета им Д. Серикбаева в 2004 году в рамках научно-исследова-тельских работ на Малеевском руднике с учетом горно-технических возможностей разработаны схемы утилизации породы от проходческих работ в камерах Г-ГУ очередей с применением самоходных погрузочно-доставочных машин, в том числе с дистанционным управлением:

- подача породы в камеры ГГ, ГГГ очередей самоходным оборудованием из штрековых и орто-вых заездов с формированием породного массива ниже отметки разгрузки породы и параметрами, обеспечивающими гарантированную устойчивость борта камеры пропитанного твердеющей закладкой при последующем его обнажении;

- подача породы в камеры IV очереди, ограниченные с двух сторон камерами с затвердевшей закладкой, самоходным оборудованием из орто-вых заездов с формированием породного массива ниже отметки разгрузки породы;

- подача породы в подэтажные камеры ГГ, ГГГ очередей самоходным оборудованием из штрековых и ортовых заездов с формированием навала

породы максимальной высоты выше отметки поверхности заезда и параметрами, обеспечивающими гарантированную устойчивость борта камеры пропитанного твердеющей закладкой при последующем его обнажении;

- подача породы в подэтажные камеры ГГ, ГГГ, ГУ очередей самоходным оборудованием из ортовых заездов с формированием породного массива ниже отметки разгрузки породы и параметрами, обеспечивающими гарантированную устойчивость борта камеры пропитанного твердеющей закладкой при последующем его обнажении;

- подача породы осуществляется в камеры самоходным оборудованием через отрезной восстающий с выше расположенных горизонтов, пройденный предварительно на все высоту отрабатываемой камеры.

С целью установления глубины пропитки породы от проходческих работ твердеющей смесью в ДГП «ВНИИцветмет» были проведены лабораторные исследования глубины пропитывания смешанных фракций пустой породы Малеевского месторождения с различным гранулометрическим составом. Кроме того, на основании исследований по формированию закладочных массивов переменной прочности, проведенных на территории бетонно-закла-дочного комплекса Малеевского рудника, были установлены корреляционные зависимости глубины пропитки породы закладочной смесью от ее кусковатости.

В разработанных схемах закладки пустот порода от проходческих работ может частично использоваться для закладки без выдачи ее на поверхность и складирования в породных отвалах.

Внедрение на Малеевском руднике Зыря-новского горно-обогатительного комплекса АО «Казцинк» технологии закладки пустот, предусматривающей частичную утилизацию пустой породы от проходческих работ дало возможность сократить объемы твердеющей закладки, подаваемой в шахту с бетоннозакладочного комплекса, снизить расход дорогостоящего цемента и улучшить экологическую обстановку.

— Коротко об авторах -------------------------------------------------------------------------

Крупник Л.А. - доктор технических наук, профессор, Казахский национальный технический университет им. К.И. Сатпаева,

Шапошник Ю.Н. - кандидат технических наук, доцент, Зыряновский центр Восточно-Казахстанского государственного технического университета.

© 1.1. ииршш, 2005