Влияние качественных характеристик материала предохранительной подушки на показатели извлечения Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

гают высоты лишь в несколько десятков метров (обычно до 40-50). Кроме того, динамическое воздействие будет происходить не по всей площади как при обрушении кровли подземных пустот, а вблизи бортов, значит, к частям предохранительной подушки, находящейся у бортов карьера, должны предъявляться более высокие требования.

Формирование предохранительной подушки при подземной разработке осуществляется путем обрушения части вмещающих пород кровли или временным оставлением части отбитой руды. При открыто-подземной разработке возможны два варианта создания подушки: пустыми породами (транспортирование и отсыпка на дно карьера из отвалов, подрыв уступов карьера, внутреннее отвалообразование), оставление отбитой руды.

Процесс формирования предохранительной подушки пустыми породами из отвалов трудоемок и требует длительного поддержания бортов карьера в устойчивом положении. Единственным положительным фактором, при приме-

нении этого варианта, следует считать то, что часть отвалообразований на поверхности может быть ликвидирована.

Формирование рудной подушки возможна оставлением взорванной рудной массы на дне карьера, применением таких систем подземной разработки, которые позволят создать компенсационные камеры, последующее принудительное обрушение междукамерных целиков; использование комбинации этих методов создания рудной подушки. К недостаткам такого способа формирования подушки следует отнести то, что часть отбитой руды не может быть выпущена в течение продолжительного срока, поэтому могут проявиться такие негативные факторы как слеживаемость или смерзаемость руды.

Возможен так же вариант использования смешанной (рудно-породной) предохранительной подушки. При таком способе могут быть использованы все положительные факторы каждого из этих методов формирования подушки.

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

Савич Игорь Николаевич — кандидат технических наук, доцент кафедры «Технология, механизация и организация подземной разработки руд» (ТПР),

Насибуллин Николай Николаевич — аспирант, кафедры ТПР,

Московский государственный горный университет.

-------------------------------------------------- © Н.Н. Насибуллин,

2004

УДК 622.272:553.277 Н.Н. Насибуллин

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВЕННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЙ ПОДУШКИ НА ПОКАЗАТЕЛИ ИЗВЛЕЧЕНИЯ

Семинар № 11

сновными показателями извлечения являются потери и разубоживание руды, которые кроме всего прочего будут зависеть и от качественных характеристик предохранительной подушки. К основным факторам,

влияющим на качественные и количественные показатели выпуска при наличии предохранительной подушки, относятся: угол падения рудного тела, сыпучие свойства и устойчивость руды и вмещающих пород, глубина карьера,

устойчивость бортов карьера, режим выпуска руды, фракционный состав и др.

От угла падения зависят параметры консоли, образующейся в висячем боку, а так же полнота извлечения полезного ископаемого, так как в лежачем боку часть руды остается невыпущенной.

От глубины карьера зависит величина динамического воздействия, падающих кусков породы, которое пропорционально высоте падения. То есть чем глубина карьера больше, тем более высокие требования должны предъявляться к предохранительной подушке.

Устойчивость бортов карьера является важным фактором, так как массовое обрушение на ранней стадии ведения подземных работ, при недостаточной мощности предохранительной подушки, может привести к разрушению горных выработок.

Необходимую степень изоляции подземного рудника решают за счет гранулометрического состава и толщины формируемой предохранительной подушки. При подземной разработке величину кусков, из которых формируется подушка, стараются сделать наименьшей для придания ей наибольшего аэродинамического сопротивления и уменьшения ее толщины. Из теории выпуска сыпучих тел известно, что мелкие куски обладают эффектом просачивания, то есть скорость их движения к выпускному отверстию больше скорости более крупных кусков. Влияние этого фактора может сказаться при выпуске отбитой рудной массы, находящейся под породной подушкой, сформированной менее крупными кусками, что приведет к разубоживанию уже на ранней стадии выпуска.

Таким образом, для обеспечения качественных и количественных показателей извлечения при последовательной открыто-

подземной разработке, в виду незначительного влияния фактора аэродинамического воздействия, крупность кусков предохранительной по-

душки должна определяться исходя из крупности кусков выпускаемой отбитой руды следующим образом. Так, если используется рудная подушка, крупность кусков подушки должна быть такой же, как и отбиваемой руды. При формировании породной подушки, во избежание просачивания пустых пород через руду, средний диаметр кусков подушки должен быть больше в 2-2,5 раза среднего диаметра кусков руды. Сформировать породную подушку необходимого фракционного состава сложно, так как невозможно с достаточной точностью регулировать крупность кусков.

При формировании рудной предохранительной подушки часть руды на некоторое время остается невыпущенной, то есть относится к потерям, но в последствии, при увеличении толщины породной подушки за счет обрушения налегающей толщи пород (при подземной разработке) или разрушения бортов карьера (при последовательной открытоподземной) и достижения необходимых характеристик, рудная масса, слагавшая ранее рудную подушку, может быть выпущена. Таким образом, руда не будет потеряна, следовательно, такие потери можно считать временными, за исключением случая, когда очистные работы, по каким-либо причинам будут полностью остановлены раньше, чем будет выпущена рудная подушка. Положительным фактором при таком способе создания предохранительной подушки будет являться и то, что разубо-живание в процессе выпуска начнется значительно позже, хотя и возрастет при выпуске рудной подушки, так как руда, из которой она состояла, будет частично перемешана с налегающими пустыми породами.

В конечном итоге выбор материала предохранительной подушки должен определяться исходя из технологических и экономических показателей при обеспечении безопасных условий производства горных работ.

Коротко об авторах ________________________________________________________________

Насибуллин Николай Николаевич — аспирант кафедры «Технология, механизация и организация подземной разработки руд», Московский государственный горный университет.