Научная статья на тему 'Условия применения этажно-камерных систем при отработке глубоких рудных месторождений'

Условия применения этажно-камерных систем при отработке глубоких рудных месторождений Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
95
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ РУДЫ / КРЕПЛЕНИЕ ЦЕЛИКОВ / ТРОСОВЫЕ ШТАНГИ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Богуславский Эмиль Иосифович, Коржавых Павел Вячеславович

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.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Богуславский Эмиль Иосифович, Коржавых Павел Вячеславович

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

Текст научной работы на тему «Условия применения этажно-камерных систем при отработке глубоких рудных месторождений»

© 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, boguslEI@yandex.ru Коржавых Павел Вячеславович - аспирант, korzavikh_pavel@mail.ru Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова (ТУ).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.