Преимущества камерно столбовой системы разработки на месторождение Кавульды

Системы разработки с твердеющей закладкой получили распространение при разработке мощных месторождений богатых руд, залегающих в сложных горно-геологических условиях. Применение систем разработки с твердеющей закладкой связано, прежде всего, с увеличением глубины разработки и ценностью добываемых руд. Решается целый                                                      ряд производственных задач, направленных на повышение эффективности и безопасности ведения горных работ, полноту извлечения запасов, сохранение земной поверхности под охраняемыми объектами и конкурентоспособности руды на отечественных и мировых рынках. Основные особенности систем с твердеющей закладкой заключаются в формировании закладочного массива невысокой прочности 1–3 МПа, что определяется в большинстве случаев благоприятными горногеологическими условиями, меньшими параметрами выемочных единици, как следствие, меньшим объемом закладочных работ. Твердеющая закладка успешно применяется за рубежом в Канаде, США, Японии, Швеции, Финляндии, Индии, Германии, Австралии при разработке полиметаллических, медных, железных и других руд [2-4].

Удельный вес систем разработок горизонтальными слоями с закладкой составляет 38,3, камерной с подэтажной отбойкой - 36,7, камерностолбовой с закладкой - 10,9% ит.д. В настоящее время системами с твердеющей закладкой в странах СНГ добывается 25 % руд цветных и ценных металлов, в Австралии - 30, в Канаде - 40, в Финляндии - 85, во Франции - 87 [2]. Это свидетельствует об эффективности применения этих систем разработки, несмотря на дополнительные расходы, которые перекрываются качеством полученной продукции и отсутствием затрат на обогащение. [1].

Система разработки горизонтальными слоями с твердеющей закладкой это — система разработки с искусственным поддержанием очистного пространства, при которой выемку ведут горизонтальными (или слабонаклонными) слоями, начиная с нижнего слоя, каждый отработанный слой закладывают, поверхность закладки служит платформой для рабочих и оборудования, занятых на очистных работах.

Анализ закладочных работ на отечественных и зарубежных рудниках показал тенденцию к повсеместному применению сухой породы, обеспечивая снижение себестоимости закладочных работ и негативного влияния отходов горного производства на окружающую среду. Актуальность данного вопроса предопределила цель и идею работы, заключающиеся в использовании сухой породы в качестве закладочного материала. Апробация идеи реализуется на примере рудника «Каульды».

Наиболее крупным по размерам и запасам руды является гор 800 м на рудном теле №6 и характеризуется довольно сложной линзообразной форме. По простиранию рудное тело прослежено на расстоянии около 120 м. Падение рудного тела - крутопадающее, северное, под углом 50-55°. Мощность его изменяется от 40 до 90 м, составляя в среднем 65 м.

Подземная добыча полезных ископаемых на современном этапе характеризуется понижением уровня горных работ, которое сопровождается увеличением горного давления и осложнением горногеологических условий разработки месторождений. В таких условиях все большее применение находят системы с закладкой выработанного пространства в основном твердеющими смесями [1]. Однако более широкое их применение сдерживается высокими затратами на проведение заклодочных работ, которые достигают 30-40% себестоимости добычи, причем почти до 80% затрат приходится на материалы, в том числе до 55% на цемент [2].

В связи с тем, что средняя мощность рудного тела на месторождении Каульды составляет 10-20 м, форма рудного тела линзовидная, угол наклона рудного тела в среднем 30-350, на руднике в настоящее время используется система разработки горизонтальными слоями с твердеющей закладкой. Данная система может быть эффективно использована в следующих горно-геологических условиях:

• - угол падения рудного тела не должен превышать 10 - 30⁰;

• - мощность рудного тела должна быть не менее 1,5 м, эффективно применяется при мощности 3-30 м;

• - коэффициент прочности руды должен быть выше 13-14 по шкале профессор М.М. Протодьяконова [2].

На руднике подготовительные и горные работы выполняются в следующем порядке:

• - проходка слоевого штрека;

• - первичные и вторичные камеры отмечены через каждые 3 метра по бокам слоевого штрека;

• - отрабатываются первичные камеры;

• - заполняются первичные камеры твердеющей закладкой;

• -    к отработки вторичных камер приступаются после затвердения закладки в первичных камерах;

• -    заполняются вторичные камеры и слоевой штрек твердеющей закладкой.

Рисунок 1.

Рисунок 1. Система разработки горизонтальными слоями с твердеющей закладкой.

Объем горизонтальных закладочных работ 9221,4 м3. Заливочные работы на месторождении Кавулди проводиться с помощью Нового

Закладочного Комплекса. В качестве наполнителя для заполнения выработанного пространства используется смесь песка, цемента, воды. Заливочные материалы - песок, цемент, вода загружаются в бетономешалку в необходимом количестве с помощью погрузчика. Готовая смесь (засыпка) подается в камеру собственным весом по проходящим через скважину трубам диаметром 152 мм. Новый закладочный комплекс имеет возможность отправлять в шахту твердеющую закладку = 300 м3 / сутки. В связи увеличением, затрат на заполнение выемочного пространство и неудобства транспортировки закладочной смеси при мощности рудного тело 3-5 м существуют некоторые особенности перехода с системы горизонтальными слоями на камерно-столбовую систему разработки. Стоимость закладочной смеси с учетом доставки к месту выемки составляет 120000сум/м3. Сумма закладочного пространства-первичных, вторичных камер и слоевого штреков около 9221,4 м3 твердеющей закладки. Объём V-заполнения закладочного пространство твердеющей закладкой в первичных вторичных камерах и слоевого штрека составляет примерно 9221,4 м3.

При рассмотрении условий применения системы камерно столбовой отработки на месторождении Каульды при размере столбиков 3х3х3м в каждом столбике остается 27м³ руды. Учитывая что в столбиках остается 459 м³ руды из 17 столбиков. Стоимость каждого кубометра руды определенная и рассчитанная геологических исследований принимается С_руда=180000 сум/м³, стоимость добычи каждый куб. метр руды С зат =70000сум/м³. При мощности рудного тело 3-5 м и прочности по шкале М. М. Протодьяконова 13-14 эффективно применять камерно-столбовой система разработки.