Резервы эффективной отработки западного фланга рудника «Октябрьский» Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 622.273

РЕЗЕРВЫ ЭФФЕКТИВНОЙ ОТРАБОТКИ ЗАПАДНОГО ФЛАНГА РУДНИКА «ОКТЯБРЬСКИЙ»

Александр Петрович Тапсиев

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный проспект, 54, доктор технических наук, зав. лабораторией подземной разработки рудных месторождений, тел. (383)217-08-21, e-mail: [email protected]

Владимир Александрович Усков

Институт горного дела им. Н. А. Чинакала СО РАН, 630091, Россия, г. Новосибирск, Красный проспект, 54, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории подземной разработки рудных месторождений тел. (383)217-01-42, e-mail: [email protected]

Рассмотрены перспективы отработки залежей медистых руд на Западном фланге рудника Октябрьский камерной системой разработки дистанционно управляемым самоходным оборудованием. Рекомендованы условия поддержания одиночных камер без закладки.

Ключевые слова: камерная система разработки, производительность оборудования, породный массив, деформация, закладка, технологические параметры.

PROVISIONS EFFECTIVE DRIVING WEST WING OF THE OKTYABRSKY MINE

Alexander P. Tapsiev

Chinakal Institute of Mining SB RAS, 630091, Russia, Novosibirsk, 54 Krasny prospect, Dr Eng, Head of Underground Ore Mining Laboratory, tel. (383)217-08-21, e-mail: [email protected]

Vladimir A. Uskov

Chinakal Institute of Mining SB RAS, 630091, Russia, Novosibirsk, 54 Krasny prospect, Dr Eng, Principal Researcher, Underground Ore Mining Laboratory, tel. (383)217-01-42, e-mail: [email protected]

The prospects of mining deposits of copper ore in the West wing of the mine Oktyabrsky of room mining system remotely controlled development of self-propelled equipment. Recommended conditions for the maintenance of single rooms without backfill.

Key words: room mining, productivity of the equipment, rock mass, strain, backfill, technological parameters.

Октябрьское месторождение медно-никелевых руд имеет весьма разнообразные горнотехнические условия в интервале глубин разработки 400-2000 м и является удароопасным. На больших глубинах обычно применяют слоевую систему разработки с закладкой выработанного пространства и сплошным порядком выемки запасов без оставления целиков. Планомерное извлечение запасов без образования острых углов и выступов фронта очистных работ и использование опережающей отработки защитных слоев в почве или кровле рудного тела позволяет обеспечить разгрузку разрабатываемого массива от повышен-

ных напряжений [1]. В то же время на руднике «Октябрьский» успешно испытаны варианты камерно-целикового порядка отработки с применением горизонтальных слоев с закладкой, а в зонах повышенной удароопасности массива применяются методы локальной разгрузки бурением разгрузочных скважин при проходке выработок под основанием будущих целиков. При достаточной устойчивости пород при разработке медистых руд по производительности фланга панели наиболее эффективна камерная система разработки с плоским днищем [2]. Потери руды составляют около 5%, а разубоживание - 10-12%.

На западном фланге рудника «Октябрьский» в интервале лент 170-222 медистые руды имеют мощность менее 25 м [3]. Они залегают обособленно на глубине менее 700 м, причем почва медистых руд удалена от кровли вкрапленных руд на 15^40 м. Около 50% пород рудного массива имеют среднюю нару-шенность и II категорию устойчивости, 20% являются слабо нарушенными (I категория устойчивости) и 30% - сильно нарушенными (III категория устойчивости) [3]. Медистые руды рудника с абсолютной глубиной залегания менее 700 м отнесены Комиссией по горным ударам ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель» (протокол № ЗФ-95/27-пр от 06.12.2013 г) к склонным по горным ударам. Поэтому проведение на западном фланге рудника опытно-промышленных испытаний высокопроизводительных геотехнологий наиболее целесообразно.

Благоприятные условия залегания пластообразных рудных залежей позволяют наиболее эффективно отработать их самоходной техникой с дистанционным управлением камерной системой разработки с плоским днищем.

Техническую производительность самоходной буровой установки (СБУ) при этом следует определять по функциональной зависимости [4]:

= (i)

где - количество бурильных машин (стрел), ед.; - коэффициент совмещения работы бурильных машин; v6 - техническая скорость бурения, м/мин; ктя- коэффициент изменения скорости с глубиной бурения; V tf- суммарное время вспомогательных операций в смену, мин.

Техническую производительность самоходной погузо-доставочной машины (ПДМ) следует определять по функциональной зависимости [4]:

= f (2)

где <укоб - вместимость ковша, м3; <рК - коэффициент заполнения ковша; L — среднее расстояние доставки горной массы, м; i?cp - средняя скорость груженой и порожней ПДМ, км/час; t3- норма времени на загрузку ковша, мин; tp- норма

времени на разгрузку ковша, мин; норма времени на вспомогательные операции за один рейс, мин; Аграз - коэффициент разрыхления горной массы.

На руднике «Октябрьский» достигнута сменная производительность ПДМ TORO 1400 в режиме дистанционного управления при расстоянии доставки

200-250 м - 90 м /смену, а эксплуатационная производительность СБУ Simba H254 - 123 шп.-м/смену.

Реализация концепции «интеллектуального рудника» [1] предполагает применение комплекса высокопроизводительных и безопасных геотехнологий, геоинформационного обеспечения, технологического оборудования и персонала в соответствии с особенностями газодинамических, геомеханических и геодинамических процессов в массиве горных пород для достижения максимального извлечения полезных компонентов при последующей переработке сырья. Важнейшим преимуществом камерной системы разработки с плоским днищем при использовании самоходной техники с дистанционным управлением является вывод людей из очистного пространства, что существенно повышает безопасность горных работ в условиях проявления динамических форм горного давления.

Дополнительным резервом для повышения эффективности отработки западного фланга месторождения является возможность поддержания на этой глубине разработки незаложенных одиночных камер на безопасном расстоянии i от фронта очистной выемки (рис. 1).

Рис. 1. Рекомендованные условия поддержания одиночных камер без закладки на западном фланге медистых руд.

Обозначения: И - руда; \Ш - закладочный массив

Для этого при отработке медистых руд оставляется рудный целик шириной в одну камеру, который отрабатывается по мере достижении безопасного расстояния Ь от оставляемой без закладки камеры до фронта очистных работ (рис. 1).

Экономический эффект достигается отсутствием затрат рабочего времени (8 рабочих смен [5]) на подготовку к закладке и установку в такой камере закладочной перемычки (одной или двух), затрат на производство закладочной

смеси и производство закладочных работ. Сменная производительность закладки составляет порядка 500 м /смену. Для камеры шириной 10 м, высотой 20 м и длиной 40 м экономится рабочее время порядка 16 рабочих смен. Камеры можно также использовать для складирования пород с проходки полевых выработок. Рекомендуется выбирать расстояние Ь от оставляемой без закладки камеры до фронта очистных работ (рис. 1) из условия стабилизации деформаций расслоения налегающих пород и полного набора прочности закладочным массивом.

Активное нарушение контура продолжается в зоне максимальных изгибов подработанной толщи. При удалении очистного фронта на 60 и более метров интенсивность деформационных процессов в кровле затухает (рис. 2).

0,001

s

е;

§ 0,0008 о.

X

£ 0,0006 о.

° 0,0004 к х

3" 0,0002

S о.

* 0

^ 30 40 50 60 70

Расстояние до фронта очистных работ, м

Рис. 2. Характер изменения деформации пород кровли от расстояния до фронта очистных работ

Выводы:

Медистые руды западного фланга рудника «Октябрьский» с абсолютной глубиной залегания менее 700 м наиболее эффективно отработать самоходной техникой с дистанционным управлением камерной системой разработки с плоским днищем. Дополнительным резервом повышения эффективности горных работ является поддержание на этой глубине разработки одиночных камер без закладки на безопасном расстоянии L = 60 м от очистного фронта.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Айнбиндер И.И. Основные принципы формирования техногенной геосреды при разработке месторождений стратегических видов минерального сырья на больших глубинах // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. Т. II. Геотехнология. -Новосибирск: Изд. ИГД СО РАН, 2010. - с. 13-18.

2. Анохин А.Г., Шляпцев В.Ф., Плиев Б.З., Богайчук А.В. Совершенствование камерной системы разработки медистых руд на руднике «Октябрьский» // Горный журнал, №6, 2010. - с. 66-68.

3. Тапсиев А. П., Усков В.А., Уфатова З.Г. Обоснование параметров камер при отработке рудных залежей на руднике «Октябрьский» с частичной закладкой и обрушением // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук, №2, 2015. - с. 279-283.

4. Смирнов А.А., Чернецов В.А., Чернецов Д.В. Методика расчета производительности самоходного горного оборудования (на примере Норильских рудников) // Горный журнал, №6, 2010. - с. 88-90.

5. РТПП-051-2013. Регламент технологических производственных процессов по применению камерной системы разработки с закладкой выработанного пространства и использованием дистанционно управляемого самоходного оборудования при выемке сульфидных руд на Талнахских рудниках ЗФ ОАО «ГМК «Норильский никель». — Норильск, 2013.

© А. П. Тапсиев, В. А. Усков, 2016