CC BY
13
© Э.И. Богуславский, П.В. Коржавых, 2012
УДК 622.06
Э.И. Богуславский, П.В. Коржавых
УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЭТАЖНО-КАМЕРНЫХ СИСТЕМ ПРИ ОТРАБОТКЕ ГЛУБОКИХ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Рассмотрена возможность применения этажно-камерных систем на глубоких рудных месторождениях. Предлагается уменьшение междукамерного целика при компенсации его устойчивости установкой тросовых штанг. Приводятся результаты расчета оптимальной ширины целика и прибыли для исходного варианта и для варианта с применением тросового крепления.
Ключевые слова: снижение потерь руды, крепление целиков, тросовые штанги.
При отработке рудных месторождений этажно-камерны-ми системами, не смотря на высокую производительность работ в очистном блоке и все преимущества этой сис-
темы, часто возникает вопрос о недостаточном объеме извлеченной из блока руды, особенно он актуален при понижении горных работ. Этот вопрос является стратегически важ-
Рис. 1. Этажно-камерная система разработки, применяемая на руднике им. Губкина
ным как для владельцев рудников, так и для государства, заинтересованного в рациональном использовании недр нашей страны.
Потери полезного ископаемого в блоке при использовании этажно-камерной системы могут достигать до 60-70 % (рис. 1).
Рассматривая этажно-камерные системы без последующей закладки выработанного пространства, либо без дальнейшей отработки целиков можно сделать вывод:
уменьшение потерь руды возможно только при уменьшении ширины целиков.
Увеличение извлекаемых запасов ПИ в блоке, прямо-пропорционально увеличению ширины камеры и уменьшению ширины целиков. В этом случае для обеспечения безопасности производственных процессов предполагается крепление целиков тросовыми штангами 3 из подэтажных выработок. В настоящее время разработана технология крепления тросовыми
штангами и отправлена заявка на изобретение (рис. 2).
Так же предлагается два варианта крепления целика: с недобуром скважин и с бурением скважин насквозь, где крепление предполагается по технологии (рис. 3), на которую тоже отправлена заявка на изобретение.
Э £
и ? I
* I
1 5
^ о.
а. ^
,25 о о г
3 15 17 19 21 23 25
Ширина целика, м
-ЗАТРАТЫ НА УСТАНОВКУ ШТАНГ -ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ УЩЕРБ ОТ ПОТЕРЬ РУДЫ В ЦЕЛИ КЕ -ОТНОСИТЕЛЬНЫЙ УЩЕРБ ОТ ПОТЕРЬ И ЗАТРАТЫ НА КРЕПЛЕНИ Е
Рис. 4. Экономически оптимальная ширина междукамерного целика
Пока еще не имея геомеханического обоснования вопроса крепления целика: а именно сетки расположения штанг и количества штанг в веере, вопрос использования этажно-камер-ной системы на нижних и глубоких горизонтах рассмотрен с точки зрения экономического обоснования данной идеи на примере этажно-камерной системы, применяемой на руднике им. Губкина ОАО «Комбинат КМАруда».
При изменении ширины целика нагрузка на целик растет и соответственно, сетка установки штанг становиться более плотной.
Исходя из этого, взяты разные варианты сетки штанг для каждого изменения ширины целика. Была разработана экономико-математическая модель
6
5
4
3
2
0
Сравнение вариантов систем разработки по потерям руды и их экономическим последствиям
Показатели Условные обо-значе-ния и формулы Технико-экономические показатели
I II
Балансовые запасы блока, т Б 5881568 5881568
Коэффициент потерь п 0,631 0,568
Коэффициент разубоживания р 0 0
Количество добываемого ПИ, т п Б (! - и) = (1 - р) 2170299 2543778
Коэффициент извлечения ПИ из блока ^ | сч II 0,369 0,432
Валовая ценность 1 т балансовых запасов ПИ, руб. Цб 450 450
Извлекаемая ценность, тнесенная к 1 т погашаемых балансовых запасов, руб. Ци = Цб ■ ки 166,05 194,63
Суммарная себестоимость 1 т полезного ископаемого, руб. С ^ТОВ 224,9 230
Суммарная себестоимость, отнесенная к 1 т погашаемых балансовых запасов, руб. С Б = Стов ■ КИ 82,99 99,43
Прибыль, отнесенная к 1 т погашаемых балансовых запасов, руб. ПР = ЦИ - СБ 83,06 95,19
и программа в Excel для расчета экономической эффективности использования тросового штангового крепления, результатом данного моделирования является график (рис. 4).
Анализирую график, полученный в результате экономико-математичес-кого моделирования, получаем область экономически оптимального значения ширины целика, которая на представленном графике располагается между шириной целика 19 м и 21 м. Для этого оптимума производим расчет прибыли, отнесенной к 1 т погашаемых запасов [1].
В дальнейшем, получив геомеханическое обоснования сетки расположения штанг для каждого отдельно
взятого случая можно по созданной модели без труда определить оптимальное значение ширины целика и рассчитать прибыль, отнесенную к 1 т погашаемых запасов
Внедряя эту технологию в производство, можно значительно снизить потери руды в междукамерных целиках. Оперируя относительными величинами, была получена прибыль 12,13 руб. с 1 т погашаемых запасов, а в пересчете на общий объем погашаемых запасов в блоке прибыль от применения технологии крепления целика тросовыми штангами составляет 71,4 млн. руб.
- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сборник руководящих материалов по охране недр. - М.: Недра, 1973. - 257 с. и'.ыз КОРОТКО ОБ АВТОРАХ -
Богуславский Эмиль Иосифович - профессор, доктор технических наук, [email protected] Коржавых Павел Вячеславович - аспирант, [email protected] Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (ТУ).
