CC BY
32
---------------------------------------- © П.М. Глаголев, И.Н. Савич,
2008
УДК 622.272
П.М. Глаголев, И.Н. Савич
ПЕРЕХОД К ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ ТРУБКИ «УДАЧНАЯ»
Семинар № 17
При решении проблемы перехода на подземную разработку месторождения «Удачная», следует руководствоваться следующими соображениями, связанными с необходимостью принятия ряда принципиальных технологических решений, определяющих в дальнейшем эффективность работы предприятий.
За срок, оставшийся для разработки месторождения открытым способом, учитывая практику строительства подземных горных предприятий, осуществить замену выбывающих мощностей карьера мощностями рудника практически невозможно. Наиболее перспективный путь это интенсификация строительства в части касающейся доработки прибортовых запасов с использованием автономной технологической схемы, включающей уклон с горизонта минус 170 м и карьерный автотранспорт рудной массы.
Схема вскрытия подземного рудника определяет последующие возможности по транспорту полезного ископаемого, грузов и людей, по управлению технологическими процессами и по обеспечению безопасных условий труда. Карьер является фактором, существенно осложняющим подземную разработку залежи, особенно если часть его уступов являются рудными. В тоже время не следует исключать и возможности отработки с использованием карьерного транспорта части запасов горизонта -
290 ^ -380 м, что, впрочем, взаимосвязано со сроками строительства рудника и ввода его в эксплуатацию. Кроме этого следует рассмотреть и целесообразность отработки первого подземного этажа или центральной части обеих трубок системами с открытым выработанным пространством.
Месторождение будет отработано комбинированным, открыто-подземным способом, при этом, учитывая сроки строительства подземного рудника, в сложившейся ситуации практически выпадает период возможного совместного ведения работ, за исключением отработки части прибор-товых запасов в бортах западного и восточного участков. Следовательно, будет осуществляться последовательная отработка месторождения.
В этой связи при решении проблемы перехода на подземную разработку возникает целый ряд сложнейших гео-механических задач, особенно в зоне непосредственного примыкания подземных горных работ к карьеру, решение которых коснется в последующим и других месторождений Якутии.
Влияние открытых работ на геоме-ханическую обстановку в процессе ведения подземных горных работ намного больше, чем собственно подземных. Поэтому при выборе схемы вскрытия и расположения стволов следует ориентироваться на поверхность скольжения формируемую карьером, а при выработке технологиче-
ских решений необходимо учитывать предшествующие и сопровождающие подземную добычу геомеханические процессы.
При выборе технологий и их параметров необходимо также учитывать особенность полезного ископаемого, представленного кристаллами алмазов, особенно в части технологии отделения руды от массива. Технологические решения должны предусматривать мероприятия, позволяющие улучшить сохранность кристаллов в процессе добычи руды при использовании взрывной отбойки.
Немаловажное значение имеют специфические климатические условия региона, газопроявления в различных формах, возможность аэродинамической связи карьерного пространства с подземными горными выработками требуют разработки и принятия гарантированной системы жизнеобеспечения рудника, а схемы и возможности вентиляции рудника должны обеспечивать применение мощного дизельного оборудования.
При подземной разработке ким-берлитовых трубок к применению возможны системы с обрушением и с искусственным поддержанием очистного пространства.
По экономическим показателям технологии с обрушением имеют существенное преимущество перед системами с закладкой. Фактором, сдерживающим применение таких технологий, чаще всего является неверный выбор параметров процессов и систем для конкретных условий, что отрицательно сказывается на показателях извлечения.
Необходимо отметить, что специфическая морфология кимберлито-вых трубок способствует снижению потерь при добыче руды технологиями с обрушением, которые в этом случае практически идентичны
показателям систем с закладкой. Однако этих показателей недостаточно для однозначного выбора той или иной технологии подземной добычи. Поэтому для их выбора необходимо установить степень влияния множества других природных и техногенных факторов на параметры процессов горного производства, а также решить следующие основные задачи:
• Установить природные закономерности формирования кимбер-литовых месторождений, определяющие выбор систем и обосновать порядок и технологию очистной выемки на различных стадиях разработки системами с обрушением и искусственным поддержанием очистного пространства.
• Обосновать технологические решения по отработке запасов ким-берлитовых месторождений с учетом техногенных изменений горнотехнических условий и глубины ведения горных работ.
• Определить размеры зон
взаимоувязки подземных с открытыми горными работами, возможность регулирования их параметров и влияние этого фактора на эффективность
разработки.
• Определить целесообразность и возможность опережающего вскрытия подземных запасов, направлений развития и последовательности очистных работ при последовательном переходе к подземной добыче после завершения открытых горных работ, позволяющих интенсифицировать добычу руды.
• Установить порядок развития очистной выемки в шахтном поле с учетом пространственного распределения полезного ископаемого в рудном теле.
• Установить влияние гранулометрического состава рудной массы на параметры системы разработки и
показатели извлечения руды - факторы, определяющие схемы подготовки и технологию очистных работ.
• Установить возможность развития очистной выемки по падению рудного тела при многоярусной схеме отработки и определить рациональный порядок комбинированной разработки кимберлитовых трубок.
• Установить возможность развития фронта очистной выемки по вертикали одновременно в нескольких подэтажах и этажах залежи с обеспечением гравитационного перемещения отбиваемой руды по вертикали.
• Определить целесообразность сосредоточения подготовительных и нарезных выработок в рудном теле с минимумом пересечений его контура.
В качестве концептуальных, при подземной разработке трубки «Удачная» приняты следующие положения:
1. Последовательная открытоподземная разработка руды должна осуществляться с использованием автономной технологической схемы ускоренного перехода к подземной добыче, которая учитывает техногенные изменения горнотехнических условий, вызванные ведением открытых горных работ.
2. Устья вскрывающих штолен в карьере должны закладываться за пределами мульды сдвижения, формирующейся при отработке первого этажа рудника, что позволит обеспечить безопасность производства и ра-
циональное сочетание открытой и подземной транспортных схем.
3. Развитие фронта очистных работ следует осуществлять с учетом пространственного распределения полезного компонента в кимберлито-вой трубке, начиная добычу в каждом выемочном горизонте от участков с повышенным содержанием полезного компонента до рядовых руд, с исключением из процесса добычи безруд-ных участков, при производстве очистной выемки одновременно в нескольких подэтажах и этажах;
4. Полнота и качество извлечения руд обеспечиваются концентрацией подготовительно-нарезных выработок в рудном теле при минимуме пересечений его контуров, направленном использовании особенностей кимберли-товых трубок в процессе перемещения руды в их пределах вплоть до выклинивания;
5. Крупнофракционное дробление руды является основным условием эффективного применения систем с обрушением, обеспечивающим сохранность кристаллов, снижение объемов подготовительно-нарезных и буровзрывных работ, а управление контактом руда - порода, обеспечивающим снижение потерь и разубожива-ния руды, достигается за счет увеличения максимального размера куска с одновременным регулированием высоты подэтажа и расстояния между смежными буровыпускными выработками. ШИЗ
— Коротко об авторах----------------------------------------------------------------
Глаголев П.М. - АК «Алроса»,
Савич И.Н. - Московский государственный горный университет.
Доклад рекомендован к опубликованию семинаром № 17 симпозиума «Неделя горняка-2007». Рецензент д-р техн. наук, проф. Е.В. Кузьмин.
