CC BY
40
© В.А. Еременко, А.А. Еременко, А.П. Гайдин, И.Ф. Матвеев, В.И. Коняхин, А.Н. Принев, А.Т. Гаврилов, 2009
УДК 622.272
В.А. Еременко, А.А. Еременко, А.П. Гайдин,
И.Ф. Матвеев, В.И. Коняхин, А.Н. Принев, А.Т. Гаврилов,
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ВЫЕМКИ
РУДНЫХ ЗАПАСОВ ОХРАННОГО ЦЕЛИКА
ПОД РЕКОЙ НА ТАШТА ГОЛЬСКОМ МЕСТОРОЖДЕНИИ
Проведен анализ схем вскрытия и отработки запасов руды Таштагольского месторождения и предложены оптимальные технологические схемы.
Ключевые слова: обрушение руды, рудный целик, горные работы.
V.A. Eremenko, A.A. Eremenko and others.
FLOWSHEET ENGINEERING OF AN ORE EXCAVATION PROCESSES AT THE ‘TASHTA-GOLSKOE” DEPOSIT
The development mining operations analysis and the optimal flowcharts for the “Tashtagols-koe " deposit are reviewed.
Key words: ore caving, ore pillar, mining operations.
Я Ж роектом вскрытия и отработки
И з апасов руды Таштагольского месторождения до горизонта -350 м выемка запасов северного фланга участка Восточный предусматривается с применением этажно-камерной системы разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями.
Порядок перехода от системы с обрушением руды и вмещающих пород к системе с закладкой выработанного пространства предусматривает образование в массиве пород разделительного рудного целика, непосредственно являющимся переходным участком и искусственного барьерного целика.
Выбор местоположения разделительного рудного и искусственного барьерного целика определяется из условий:
Семинар № 2
• обеспечение устойчивости рудного массива в разделительном целике и искусственного массива из закладки в барьерном целике на весь период отработки и оформления этих целиков;
• обеспечение минимальных потерь руды в виде неизвлекаемых рудных целиков в массиве пород переходного участка;
• минимизацией затрат, связанных с отработкой рудного массива с закладкой выработанного пространства.
Ширина разделительного рудного целика 27 м, угол падения его плоскости 65° (рис. 1). Предусматривается следующий порядок отработки рудных запасов в блоках №№ 03-3 в этаже гор. (-140)-:-(-70) м.
Блоки № 1 и № 01 образуют искусственный барьерный целик шириной по простиранию рудной зоны 54 м. Отрабатываются этажно-камерной системой разработки с закладкой выработанного пространства твердеющей закладочной смесью. Размеры камер: длина -27 м, ширина -13,5 м, высота -70 м. В блоке № 1 камеры располагаются длиной стороной по направлению простирания рудных тел, в
Рис. 1. Техническая схема отработки блоков на северном фланге месторождения
блоке № 01 вкрест простирания. Граница блока № 1 со стороны блока № 2 оформляется в горизонтальной плоскости в виде вогнутой формы с параметрами вогнутости в центре блока.
Расход цемента на 1 м3 закладочной смеси для блока №1 планируется в количестве 60 кг/м3, блока № 01 -40 кг/м3. Данный порядок расположения камер в блоках и составы закладочной смеси обеспечивают устойчивость массива из закладки в период отработки запасов разделительного рудного целика.
Отработка запасов руды в блоках № 3 и № 2 предусмотрена системой этажного принудительного обрушения руды на компенсационные камеры после оформления искусственного барьерного целика в этаже гор. (-140)-:-(-70) м. и в этаже гор. (-210)-:-(-140) м (блоках №2 и №1).
Однако при дальнейшей выемке разделительного рудного и искусственного
барьерного целиков большое влияние на состояние горных пород оказывает расположение экспериментальной камеры в блоке № 4 этажа (-210)-:-(-140) м. Размеры камеры составляют 30*13,5*35 м. После образования камера была загружена горной массой вышележащего блока через восстающие выработки.
Наличие экспериментальной камеры и искусственного рудного уступа в условиях напряженно-деформирован-ного состояния массива горных пород привело к активизации динамических явлений на северном фланге Восточного участка в этажах (-140)-:-(-70), (-210)-:-(-140), (-280)-:-(-210) м, где ведутся подготовительные и очистные работы. За 2007 год в массиве пород северного фланга участка Восточный произошло 134 динамических явлений, 14 из них отнесены к 3 энергетическому классу, которые вызывали разрушение крепи, поднятие почвы, рельсовых путей и сопровождались обрушением горной массы. Значитель-
ное число событий (41 из 134) произошло с локализацией в массиве пород блоков № 3 и № 5 окружающих экспериментальную камеру.
Для повышения безопасности, эффективности горных работ и в целях приведения контуров очистного фронта на северном фланге в соответствии с нормативными требованиями следует произвести обрушение массовым взрывом одновременно рудного массива блоков №4 и №5, расположенного вне зоны охранных целиков. Тем самым будет устранен рудный уступ и восстановлена линия очистного фронта, что приведет к стабилизации геодинамической обстановки на месторождении.
Отработка запасов руды, расположенных вне охранных целиков, в блоках № 3 в этаже (-140)-: -(-70) м и № 4 № 5 в этаже (-210)-:-(-140) м определяет необходимость перемещения рудного разделительного целика в этажах (-210)-:-(-140) и (-140)-:-(-70) м на один блок в северном направлении, чтобы выдержать заложенные параметры рудного разделительного и искусственного барьерного целиков в этих этажах. Разделительный рудный целик охватывает запасы блоков № 2 и № 1 в этаже (-140)-:-(-70) м и № 2 и № 3 в этаже (-210)-:-(-140) м. (рис. 1).
Запасы разделительного рудного целика в этаже (-140)-:-(-70) м отрабатываются после оформления искусственного барьерного целика в блоках №№01-02 в этаже гор. (-140)-:-(-70) м и №№ 01-1 в этаже (-210)-: -(-140) м. Запасы блока № 2 вынимаются системой непрерывного этажного принудительного обрушения на компенсационные камеры эллипсовидной формы и зажимающую среду блока №3; запасы блока № 1 -системой с закладкой выработанного
пространства, причем блок №1 отрабатывается раньше блока № 2.
Искусственный барьерный целик оформляется в этаже (-140)-:-(-70) м в блоках №№ 01 и 02 этажно-камерной системой с закладкой выработанного пространства твердеющей закладкой. Ширина камер 13,5, длина 27 м. В первую очередь обрушается блок № 01 с расположением длиной стороны камер по простиранию рудной зоны. Так как окончательное формирование искусственного барьерного целика предусматривается осуществить в границах блока №1, расход цемента для приготовления закладочной смеси в блоке № 01 принимается 40 кг/м3. Блок № 02 отрабатывается камерами, расположенными длиной стороной вкрест простирания рудной зоны. В искусственном барьерном целике в этаже (-210)-:-(-140) м технология отработки блока № 1 аналогична отработке блока № 01 в этаже (-140)-:-(-70) м, а блока № 01 - блоку № 02, блока № 2 - блоку № 1 соответственно. В зависимости от темпов развития горных работ и освоения системы разработки с закладкой выработанного пространства выемка блока № 1 в этаже (-210)-:-(-140) м может опережать отработку блока № 1 в этаже (-140)-:-(-70) м. Это позволит:
• стабилизировать геодинамиче-скую обстановку в массиве пород северного фланга Восточного участка до начала интенсивной отработки запасов системами с закладкой выработанного пространства твердеющей смесью;
• обеспечить размеры закладочного массива в этажах (-140)-: -(-70) и (-210)-:-(-140) м;
• сохранить целик под железнодорожные пути;
• перейти к интенсивной отработке запасов руды системами с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями и тем самым поддержать производительность пред-приятия в пределах 2-2,5 млн т в год.
Разработан следующий порядок отработки Северного фланга рудного массива в этажах (-140)-:-(-70) и (-210)-:-(-140) м:
1 этап: Одновременно с отработкой и обрушением свободных от охранного целика запасов блока № 3 начинается отработка с твердеющей закладкой блока № 01 (рис. 1).
2 этап: После отработки блока №01 дальнейшую выемку запасов руды Северного фланга от границы этого блока осуществлять по технологии отработки запасов камерами вкрест простирания с закладкой твердеющей смесью (рис. 2).
В этаже (-210)-:-(-140) м отрабатываются с обрушением запасы блоков № 4 и № 5, свободные от охранного целика. В качестве разделительного рудного целика в этаже (-210)-:-(-140) м оставляется блок № 3.
3 этап: Начинается отработка запасов руды обратным порядком от фланга в направлении к зоне обрушения запасов в этаже (-210)-:-(-140) м (рис. 3). Для полной выемки междуэтажных целиков, а также придания верхней части камер остроконечной формы предлагается сместить трассировку ортов горизонта -210 м, начиная с 1 орта на 6,5 метров относительно горизонта -140 м. По окончанию отработки с обрушением свободных от охранного целика запасов блоков №4 и №5 в этаже (-210)-:-(-140) м формируется искусственный
Рис. 3. Отработка блоков в направлении от фланга месторождения к целикам
Рис. 4. Схема отработки камер в этажах (-210)+(-70) м
Рис. 5. Схема расположения камер с твердеющей закладкой на гор. -140 м
барьерный целик в блоке №1 в этаже (-140)-:-(-70) м (рис. 4). Барьерный целик формируется путем отработки камер по простиранию с параметрами: длина по простиранию 27 м, ширина вкрест простирания не более 13,5 м. Торцы смежных камер необходимо смещать таким образом, чтобы плоскость закладочного массива со стороны разделительного целика была вогнутой формы.
4 этап: Отрабатывается Северный фланг месторождения в этаже (-210):-(-140) м и формируется искусственный барьерный целик в блоке № 1 с расположением камер по простиранию рудного тела (рис. 5). После отработки
блока № 1 формируется искусственный барьерный целик в блоке № 2.
Таким образом, на основании горнотехнической обстановки и темпов развития очистных работ на северном фланге Таштагольского месторождения предлагается:
^ отработку рудных запасов вести системами этажного принудительного обрушения и этажнокамерной с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями;
^ дальнейшую отработку запасов северного фланга вне охранных целиков осуществлять в блоке № 3 гор. (-140)^(-70) м, затем блоках №№ 4-5гор. (-210)^(-140) м (одновременно);
^ отработку охранного целика производить с подготовки и отработки 4 камер в блоке № 01 гор. (—140)^(—70) м с дальнейшей выемкой горной массы и закладкой камер в блоках №№ 02-03 и 1 гор. (—140)^(—70) м выемку рудных запасов охранного целика под реку Кондома в этаже (—140)^(—70) м вести в направлении к Северному флангу, а в этаже (—210)^(—140) м — от фланга место-
рождения к разделительному и барьерному целикам.
Для повышения безопасности и эффективности горных работ в охранном целике следует до и после отработки камер и блоков выполнять экспериментально-аналитические исследования; а также оборудовать автоматизированной системой непрерывного контроля состояния массива горных пород и прогноза динамических явлений.
— Коротко об авторах
Еременко В.А. - кандидат технических наук, старший научный сотрудник ИГД СО РАН; [email protected]
Еременко А.А. - доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией ИГД СО РАН; [email protected]
Гайдин А.П. - кандидат технических наук, генеральный директор ОАО «Евразруда»; Матвеев И.Ф. - доктор технических наук, директор Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»;
Коняхин В.И. - главный инженер Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»;
Принев А.Н. - начальник техотдела Таштагольского филиала ОАО «Евразруда»;
Гаврилов А.Г. - инженер-конструктор техотдела Таштагольского филиала ОАО «Евразруда».
------------------------------------------------- РУКОПИСИ,
ДЕПОНИРОВАННЫЕ В ИЗДАТЕЛЬСТВЕ
МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ГОРНОГО УНИВЕРСИТЕТА
3. Голованова О.Н. Оценка инвестиционного проекта добычи морских россыпей на континентальном шельфе на базе ПлавГОКа и его специфика (691/06-09 — 31.04.09) 6 с.
4. Волошиновский К.И. Разработка программного продукта ПРИЗ-WIN для измерительного комплекса учета газа ПРИЗ с обобщенным описанием протокола передачи данных (692/06-09 — 31.04.09) 4 с.
