Главная | Новости | Аналитика | Служба поддержки | Контакты | О нас

ПАРТНЕРЫ Научно-исследовательские институты Горнодобывающие предприятия Общественные организации Учебные заведения СОТРУДНИЧЕСТВО Учебники Методички Информационное Исследовательское Журналы Авторефераты

СОБЫТИЯ


образовательные

научные производственные

КОНКУРСЫ


гранты стипендии премии награды

призы программы обмены студии

тренинги стажировки летние школы

ФОТОГАЛЕРЕИ


научно-образовательные и горнодобывающие центры Украины

КОНТАКТЫ


koordinator_rudana
analitik_rudana
tehnolog_rudana
consultant_ua
gemmolog_rudana
innovacii_rudana
filolog_rudana
secretar_rudana


ПРОГРАММЫ

ССЫЛКИ


Главная   

Образовательно-научно-производственный портал «Рудана»

:: Показать последние записи ::

Что поможет подземному Кривбассу?

автор: Олег Хоменко

О.Е. Хоменко

 

Определен ряд факторов, которые влияют на снижение качества товарной руды и производственных мощностей шахт Криворожского бассейна. Разработана технология горных работ по формированию в выработанном пространстве шахт искусственных целиков, рассчитаны технологические параметры и предложен ряд запорных элементов. Обоснован ожидаемый экономический эффект от внедрения предлагаемых технологических решений. 

 

    Без современной техники ничего не получится!

 

Логотип ОАО «КЖРК» Жесткие рыночные отношения, установившиеся в Украине за последние 20 лет, снизили темпы вскрытия и подготовки месторождений Криворожского бассейна. Это привело к закрытию 80% шахт и снижению до 40% производственных мощностей на действующих шахтах. Современные условия добычи богатых железных руд шахтами Кривбасса осложняются рядом геотехнологических факторов, которые влияют на снижение объемов добычи и качество товарной руды.

 

Склад товарной руды Отработка рудных залежей традиционными системами разработки до глубин 1200 м и более обусловила образование выработанных пространств, которые представляют собой на поверхности воронки сдвижения, а в недрах – пустоты, частично заполненные обрушенными породами. Пустоты способствует перераспределению первоначальных напряжений нетронутого массива горных пород и образованию областей опорного давления в местах ведения очистных и подготовительных работ. Через выработанное пространство устанавливается аэродинамическая связь с поверхностью, что способствует увеличению утечек воздуха в вентиляционную сеть шахты, а гидродинамическая связь повышает вторичную обводненность выемочных единиц.

 

Лабораторные исследования поведения массива Результаты комплексного исследования поведения массива в зонах разгрузки, окружающих выработанные пространства, предоставили возможность разработки технологических решений, направленных на снижение негативного влияния на технологию горных работ. Установленные закономерности распределения полей напряжений и характера разрушения пород вокруг выработанных пространств создают основу для разработки эффективных способов управления состоянием массива горных пород и снижения нагрузки на службы транспорта, водоотлива и вентиляции шахт бассейна.

 

Улучшение условий труда – актуальная тема на комбинате Снижение горного давления в областях ведения горных работ сопровождается ресурсосбережением для подготовительных, нарезных и очистных работ. Это способствует применению менее металлоемкого крепления подготовительных выработок, увеличения размеров очистных камер, уменьшению размеров междукамерных и междуэтажных целиков и уменьшению объема породы выдаваемой на поверхность, снижению нагрузки на главные вентиляционные установки шахты, улучшению условий труда горнорабочих, повышению техники безопасности горных работ.

 

Условия труда в подготовительном забое Наличие в шахтных полях до 50% выработанных пространств, имеющих выход на земную поверхность, позволяет сменить их типологию и, как следствие, изменить степень и характер влияния на вмещающий массив. Так, например, возможно из выработанных пространств, имеющих выход на земную поверхность, сформировать «слепые» (не имеющих выхода на земную поверхность). Это дает возможность изменения полей напряжений в массиве зон влияния выработанных пространств и создания благоприятных условий по фактору горного давления в месте ведения горных работ. Разделение выработанного пространства предлагается осуществлять с помощью формирования в его полости искусственных целиков. Моделирование возможных вариантов преобразования выработанных пространств показало, что эффективным является формирование искусственных целиков, состоящих из вмещающих пород и массива закладки. Искусственные целики воспринимают давление коренных пород висячего бока и уменьшают напряженность в области опорного давления. Они также нарушают аэро- и гидродинамическую связь с земной поверхностью и снижают утечки воздуха через выработанное пространство, а также проникновение атмосферных осадков в подготовительные и очистные забои шахты.

 

Запорный элемент «затвор» Важным элементом предлагаемого технологического решения является формирование искусственных целиков с применением рациональных способов образования запорных элементов. Разработан ряд способов образования запорных элементов искусственных целиков для широкого спектра горнотехнических условий северной группы шахт Криворожского бассейна. Способ образования «затвора» путем отделения вертикальной плиты из пород висячего бока и опрокидывания ее на полость выработанного пространства. Область применения «затвора» – прочные породы висячего бока, возрастающая мощность выработанного пространства при углах распространения 60–90°.

 

Запорный элемент «пробка»Способ образования «пробки» путем отделения вертикальной трапеции из пород висячего бока выработанного пространства. Отделенная «пробка» под собственным весом и действием взрывной волны соскальзывает в полость выработанного пространства и расклинивается в ней. Применение данного запорного элемента возможно при прочных породах висячего бока, углах распространения 60–90° и убывающей мощности выработанного пространства.

 

Запорный элемент «задвижка» Способ образования «задвижки» путем отделения наклонной плиты из пород висячего бока выработанного пространства. Плита движется перпендикулярно полости выработанного пространства и перекрывает его. Полость в породах лежачего бока образуют взрыванием и выпуском породы по дополнительным дучкам. «Задвижку» применяют при прочных породах висячего бока, изменчивой мощности по падению с углами распространения выработанного пространства 20–60°.

 

Отделение запорных элементов предлагается производить отрезными оконтуривающими скважинами с взрыванием колонковых зарядов. При таком способе взрывания в плоскости расположения скважин образуется трещина. Процесс трещинообразования при контурном взрывании характеризуется пониженной энергоемкостью и гладкостенностью взрывания. Отделенный таким способом запорный элемент искусственного целика имеет заданные размеры и форму. Выработанное пространство над целиком заполняется сухой или твердеющей закладкой. Опыт повторной разработки месторождений Кривбасса свидетельствует о том, что обрушенные в выработанное пространство породы, при условии отсутствия перемещения с течением времени, превращаются в монолит. Опыт работы Иртышского рудника говорит о том, что сухая закладка воспринимает значительную часть давления вмещающих пород. При моделировании процесса закладки в лабораторных условиях установлено, что при пористости 10–12% закладочный материал может воспринимать нагрузки до 5 МПа с усадкой, не превышающей 13%. При условии сохранения породной закладки в неподвижном состоянии и наличия влажной среды ее несущая способность приближается к несущей способности твердеющей закладки. Омоноличивание массива сухой закладки под действием статических сил гравитации, динамических сил взрывных волн и инфильтрационного влияния атмосферных осадков способствует созданию искусственного целика, приближающегося по своим свойствам к естественному.

 

Лабораторные образцы закладочного материала Образование искусственных целиков эффективно для северной группы шахт Криворожского бассейна. Так, например, на шахте им. Ленина очистные работы ведутся в этажах 1200–1125 и 1275–1200 м. Через выработанное пространство основных залежей «102-5», «69-1» и «ОК-2» осуществляется прогрессирующее вторичное обводнение очистных блоков, и происходят интенсивные утечки воздуха из вентиляционной сети шахты. Атмосферные осадки проникают по выработанному пространству в подготовительные и очистные забои, усложняя технологию выпуска и доставки руды, снижая безопасность труда и ухудшая технико-экономические показатели работы участков. Осложняющим фактором является то, что залежи шахты им. Ленина в основном сложены малоустойчивыми тонкозернистыми рудами, не содержащими цементирующих материалов и обладающими очень низкой водоотдачей. В результате увлажненная товарная руда имеет более низкую отпускную цену. Избыток воды откачивается на поверхность двумя ступенями шахтного водоотлива. Порода, отбиваемая в подготовительных и нарезных забоях, выдается на поверхность, усложняя схемы движения грузопотоков и перегружая цепочки внутришахтного транспорта. Все вышеупомянутые факты способствуют перерасходу ресурсов службами проходки, добычи, вентиляции, водоотлива и транспорта шахты.

 

Работа современной проходческой техники С формированием искусственных целиков в выработанных пространствах отработанных залежей улучшаются технологические условия ведения подготовительных и очистных работ. Вода, проникающая в выработанное пространство, инфильтруется через сухую закладку искусственного целика и уплотняет ее. Затем вода улавливается запорным элементом и откачивается на поверхность одной ступенью водоотлива шахты. Пустая порода транспортируется к месту формирования целика, а не на земную поверхность. Для принятых горнотехнических усредненных условий северной группы шахт (А = 250 м, α = 60°, δ = 80°, Н = 1000 м, f = 14, γр = 3,0 т/м3, m = 35 м) минимальная толщина запорного элемента будет составлять 3,6 м. Технологически необходимая толщина запорного элемента составляет 35–50 м, что в 10–15 раз больше предельно допустимых размеров. То есть, при технологически необходимом коэффициенте запаса прочности равном 4, который был предложен М.М. Протодьяконовым, принятая ширина запорного элемента искусственного целика удовлетворяет повышенному запасу прочности.

 

Эффективность горных работ – основной вопрос для обсуждения Разработанные мероприятия по снижению негативного влияния выработанного пространства позволяют рационализировать технологические параметры проведения подготовительных и очистных работ при доработке шахтами Криворожского бассейна основных запасов залежей. Ожидаемый экономический эффект, который поможет просчитать специализированная частная школа Киев, только от снижения горного давления на подготовительные и очистные блоки составляет более 600 тыс. грн/год. Помимо этого, формирование искусственных целиков в полости выработанного пространства позволяет кроме успешного управления состоянием массива в области ведения подготовительных и очистных работ, производить снижение до 15–30% затрат на водоотлив, транспорт и вентиляцию шахты.

   

Литература

 

1. Хоменко О.Е. Моделирование выработанных пространств рудников Криворожского бассейна // Науковий вісник НГА України – 2002. – № 3. – С. 54-57.
2. Хоменко О.Е. Влияние пространственного ориентирования выработанного пространства на напряженность вмещающего массива // Науковий вісник НГА України. – 2002. – № 5. – С. 54-57.
3. Колосов В.А. Определение параметров расположения колонкового заряда при взрыве на обнаженную поверхность ограниченной ширины – (в зажиме) // Разработка рудных месторождений. – 1999. – Вып. 68. – С. 24-29.
4. Исследование, выбор и внедрение эффективной технологии повторной подземной разработки месторождений Криворожского бассейна: Отчет о НИР / Научно-исследовательский горнорудный институт / НИГРИ; Руководитель В.К. Плеханов. № ГР 79024548. – Кривой Рог, 1981. – 216 с.
5. Разработка Иртышского месторождения под охраняемой поверхностью / В.Н. Линев, Н.И. Морозова, Б.Д. Лерман и др. // Горный журнал. – 1981. – № 2. – С. 32-34.
6. Лавриненко В.Ф., Лысак В.И. Расчет параметров системы подэтажного обрушения в условиях проявления горного давления // Разработка рудных месторождений. – 1989. – Вып. 48. – С. 37-44.
7. Капленко Ю.П., Колосов В.А. Моделирование технологии очистной выемки, обеспечивающей повышение показателей извлечения руды. – Кривой Рог: Минерал, 2001. – 177 с.
 

 

Что? Где? Когда?

КРАСИВАЯ  ЖЕЛЕЗНАЯ  РУДА  –  КАМЕННЫЙ  СИМВОЛ  ПРИДНЕПРОВЬЯ

ПОДЗЕМНЫЙ  КРИВБАСС  СЕГОДНЯ

ГРОЗИТ  ЛИ  КРИВБАССУ  УДАРООПАСНОСТЬ  ПОРОД?

ГРОЗИТ  ЛИ  КРИВБАССУ  УДАРООПАСНОСТЬ  ПОРОД?

:: Архив аналитик ::

Сделать стартовой
Добавить в избранное
Поиск по порталу
Поиск по заглавиям, описаниям, ключевым словам страниц
Поиск по заглавиям, описаниям, ключевым словам и телу страниц
Новости

07.11.12
Пополнение библиотеки портала «Рудана»
Вышло из печати новое учебное пособие (Физико-химическая геотехнология / Н.М. Табаченко, А.Б. Владыко, О.Е. Хоменко, Д.В. Мальцев – Д.: НГУ, 2012. – 310 с.). Рецензентами выступили М.С. Четверик, доктор технических наук, старший научный сотрудник, профессор, заведующий отделом геомеханических основ разработки месторождений ИГТМ им. Н.С. Полякова НАН Украины и В.В. Цариковский, доктор технических наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом подземных горных работ и геомеханики ГП «Научно-исследовательский горнорудный институт».


Аналитика

В.В. Русских
Программное обеспечение для управления проветриванием шахт
Современные горные предприятия имеют значительную протяженность горных выработок и, как правило, проводят эксплуатацию месторождений в сложных геотехнологических условиях. С увеличением глубины горных работ возрастает выделение опасных и вредных газов, повышается температура горных пород и воздуха, возрастает горное давление. Данные факторы влекут за собой ухудшение контроля и управления распределением воздуха по горным выработкам, вызывают значительный расход электроэнергии на проветривание, которое достигает 40% от общих затрат предприятия, что составляет 5 млн грн. в год.

Ответы на Ваши вопросы
Будьте в курсе всех новинок портала
Подпишитесь на рассылку
E-mail:
  Подписаться
Сообщить о неточностях
на сайте

?????????????? ??????????
???????????? «?????? ???????»

??????-??????????????? ????? «???????????? ?????????????? ??????: ????????, ???????, ?????»

Контактные лица по проекту:

Олег, e-mail: koordin@rudana.in.ua

Наталья, e-mail: romah-v@mail.ru

Page Rank Icon Rambler's Top100
Дизайн и поддержка: http://inter-biz.info/
Программирование: Пуляев Ю.А.