Разработка месторождений полезных ископаемых. Рубрика в журнале - Горные науки и технологии
Статья научная
Рассматриваются вопросы охраны и поддержания выемочных выработок в зоне влияния очистных работ на примере шахт Алмазно-Марьевского геолого-промышленного района Донбасса. Проанализированы шахтные исследования проявления горного давления на контур выемочных выработок. Проведено моделирование в этих горно-геологических условиях, выполнен анализ, характеризующий влияние разгрузочной полости на устойчивость выемочной выработки. Построены эпюры напряжений и деформаций, выявляющие эффект разгрузки при сплошной системе разработки наклонных угольных пластов.
Бесплатно
Теоретические аспекты технологии взрывной отбойки блочного камня
Статья научная
Рассмотрены условия, необходимые для применения технологии взрывной отбойки блочного камня из скальных горных пород, что актуально для повышения качества отбиваемых камнеблоков. Приведены рациональные параметры взрывной отбойки камнеблоков зарядами эластичными трубчатыми (ЗЭТ) «Гранилен». Определен подход к предварительной оценке зоны нарушенности блочного камня при различных режимах взрывного нагружения. Рассмотрена взаимосвязь между расходом взрывчатых веществ (ВВ) и нарушенностью камнеблоков при возможных расстояниях между шпурами. Исследован механизм создания протяженной плоскости разрыва в массиве горных пород. Установлена определяющая роль волн напряжений при формировании протяженной магистральной трещины по линии шпуровых зарядов. Показана возможность локализации зоны наведенной трещиноватости за счет регулирования условий взаимодействия волн напряжений. Приведены результаты численного моделирования полей напряжений при взрыве одиночных и системы из двух зарядов ЗЭТ «Гранилен», что позволило оценить зоны наведенной трещиноватости и условий формирования магистральной трещины отрыва. Эффективность взрывной отбойки значительно возрастает за счет ориентации линии предполагаемого отрыва монолита параллельно плоскости наилучшего раскола, учитывая при этом анизотропию физико-механических свойств гранитов. Исследование подтверждает возможности повышения выхода товарных блоков при подборе рациональных параметров взрывной отбойки.
Бесплатно
Технология добычи блочного камня на сложноструктурных карбонатных месторождениях
Статья научная
Установлено, что карбонатные месторождения Русской платформы представлены в основном слабосцементированными массивами со сложной пространственной сетью вертикальных эндогенных трещин и слоистостью, выражающейся в разделении толщи известняков на пласты и прослойки. В совокупности они определяют блочность массива. В геологической структуре месторождений доминируют (около 85 %) мелкоблочные разности от 0,2 до 0,9 м3 с выходом товарных блоков 1525 %. Всё это, вместе с возросшей потребностью в белом камне для строительно-реставрационных работ, предъявляет повышенные требования к качеству добываемых и поставляемых на камнеобработку блоков, которое невозможно обеспечить при использовании стандартных взрывных способов подготовки природных массивов к выемке. Предложена перспективная безвзрывная технология добычи блоков известняков и доломитов, обеспечивающая улучшение их качества. Технология, базирующаяся на использовании гидравлического экскаватора и баровой установки, позволяет максимально учитывать природные особенности сложноструктурных карбонатных месторождений. Установлено, что для большинства карбонатных месторождений Русской платформы разработка блочного известняка возможна как «попутная выемка» при комплексном использовании всей продуктивной толщи карбонатов. Для реализации данной технологии предлагается создание участка добычи блочного камня, интегрированного в рабочую зону крупного карьера, отрабатывающего карбонатный массив, с формированием нескольких грузопотоков разнотипного сырья. Рассмотрены технологические решения по экранированию участков выемки блоков от рабочей зоны основного карьера.
Бесплатно
Статья научная
Глобализация мирового рынка энергетического сырья привела к тому, что в последние десятилетия существенно возросла динамика изменений параметров рынка энергетического угля. Истощение «богатых» месторождений полезных ископаемых предполагает освоение новых месторождений, имеющих более сложные структуру и характеристики. В статье предлагается новый подход к управлению качеством товарной продукции при отработке сложноструктурного угольного месторождения, показавший свою эффективность в условиях Бейского месторождения. В основе подхода к управлению качеством товарной продукции лежит идея о релевантности повышения качества технологических процессов и их дифференциации по критерию максимального соотношения ценности и себестоимости продукции. Предложены типовые решения и результаты реализации разработанного методического похода к управлению качеством товарной продукции на примере Восточно-Бейского угольного разреза. Применены методы анализа технологических факторов, влияющих на выбор параметров технологических операций, и обоснование процессов при подготовке блоков, экскавации, транспортировании, складировании и переработке продукции при открытом способе отработки сложноструктурного месторождения каменного угля. Реализация разработанных технологических решений в условиях Восточно-Бейского каменноугольного разреза позволила получить положительные результаты, выражающиеся в росте качественных показателей товарной продукции на 4-6 %.
Бесплатно
Формирование устойчивости бортов при ведении взрывных работ на карьерах Кызылкумского региона
Статья научная
Вовлечение в разработку глубокозалегающих месторождений предопределило тенденцию развития открытого способа добычи в направлении увеличения глубины карьеров. Основным ограничением, налагаемым на ведение буровзрывных работ (БВР) в приконтурной зоне карьера, является необходимость предохранения бортов карьера и инженерных сооружений на бортах от сейсмического воздействия массовых взрывов. Как показывает практика, наиболее эффективным и опробованным методом защиты бортов карьера является применение контурного взрывания, создание экранирующей щели и экранирующего слоя взорванной горной массы, т.е. проведение заоткоски бортов карьера, предшествующей массовому взрыву. Поэтому исследования напряженно-деформированного состояния пород приконтурного массива, определение параметров взрывных скважин при предварительном щелеобразовании на карьерах является актуальной задачей. Проведенный анализ конструкции бортов и напряженно-деформированного состояния пород месторождения Кокпатас Навоийского горно-металлургического комбината позволил определить модель, а также метод расчета напряженно-деформированного состояния массива горных пород. При оценке устойчивости бортов карьера использован подход, известный как метод перемещений. Использование метода граничных интегральных уравнений позволило разработать алгоритм расчета напряжений в массиве для условий месторождения Кокпатас. Разработана методика проведения экспериментальных исследований взрывов контурных скважинных зарядов на моделях, позволяющая исследовать трещинообразование на объемных моделях и волновое взаимодействие методом высокоскоростной видеорегистрации процесса взрыва в прозрачных моделях, а также определить параметры волн напряжений при взрыве в образцах реальных горных пород. Разработаны и внедрены в промышленность способ формирования устойчивых откосов бортов карьера, экскаваторный способ заоткоски уступов на предельном контуре карьера и способ инициирования скважинных зарядов взрывчатых веществ в приконтурной зоне карьера
Бесплатно
Эквивалентные соотношения между показателями подземной разработки рудных месторождений
Статья научная
Введение. В связи с развитием подземного способа разработки месторождений полезных ископаемых и необходимости сочетания одновременно принципов ресурсо- и природосбережения нуждаются в осмыслении показатели эколого-экономической эффективности технологий добычи руд. Становится необходимым ранжирование взаимодействия показателей разработки конкретного месторождения. Цели и задачи. Целью исследований в области горного производства становится приоритетным направление оптимизации способов разработки и технологических процессов добычи и переработки рудных месторождений по критерию полноты использования недр, а ранжирование показателей подземной разработки с позиций их эквивалентности в рамках единой системы получает статус актуального для развития минерально-сырьевой базы задачи. Методы. Решение задачи включает моделирование параметров технологии методами математического программирования с целевыми функциями для нахождения компромиссного оптимума технико-экономических показателей горного производства в рамках динамической модели управления производственными процессами. Результаты. Приведены экспериментально полученные зависимости прибыли от разубоживания, от эксплуатационных затрат и от ущерба при потерях руды на всех переделах. Даны количественные значения эквивалентности потери руды и разубоживания вмещающими породами, породами внутри рудного тела, производительности труда рабочего на очистных работах, производительности блока и производительности труда рабочего горного цеха. Приведены результаты экономико-математического моделирования вариантов технологии разработки с различной долей заполнения технологических пустот. Дана оценка вариантов разработки конкретного металлического месторождения путем сравнения значений оптимума целевых функций. Подтверждено, что наиболее сильное влияние на затраты оказывает компенсация разубоживания на этапе обогащения руд. Заключение. Сделан вывод, что основным условием повышения эффективности разработки рудных месторождений является уменьшение потерь и разубоживания минерального сырья, в том числе путем реализации результатов математического программирования по критерию оптимальности с учетом ущерба от потерь и разубоживания, а также установлением эквивалентных соотношений между количественными и качественными показателями разработки месторождения.
Бесплатно
Статья научная
Приведены результаты экспериментальных исследований нового гидромонитора ГД-300, на основании которых установлена аналитическая зависимость обобщенного коэффициента сопротивления гидромонитора от диаметра применяемых насадок и разработан алгоритм определения диаметра насадок гидромониторов с учетом режима работы насосной станции. Применение новых гидромониторов обеспечивает повышение производительности и эффективности гидромеханизации.
Бесплатно
