Scientific journal
Modern high technologies
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ROBBING REGULATION IN GAI UNDERGROUND MINE DEPENDING ON STOWING MIXTURE COMPOSITION

Chernukhin A.V. Boguslavsky E.I. Yakupov A.Z.
By development of deposits by underground way with a bookmark of the produced space physic mechanical properties of an artificial file have great value. Productivity of system of development and the cost price of extracted ore depends on dynamics of a set of durability a hardening mix. In the given work influence of change of structure stowing mixes, contents of cement, on the organization of conducting clearing works is studied. The economic-mathematical model which criterion was the cost price of extracted ore, and by a variable factor - structure закладочного a material is developed. In result graphic dependence of the cost price of ore on the contents of cement М300 in a stowing material is received.
Использование закладки на подземных рудниках обусловлено необходимостью поддержания руды и вмещающих пород. Для отработки Гайского месторождения медных руд применяется этажно-камерная система разработки с последующим заполнением выработанного пространства твердеющей закладкой. Длина очистного блока составляет 80 метров, высота- 80 метров. Блок разбивается на камеры шириной 20 метров, отрабатываемые в 2 стадии. После отработки камеры первой очереди заполняются твердеющей смесью. Для безопасности работ в камерах второй очереди закладочный массив в камерах первой очереди должен набрать нормативную прочность, что существенно осложняет организацию очистных работ и негативно сказывается на себестоимости добычи полезного ископаемого. При нормативной прочности 5МПа срок ее набора закладочным массивом на Гайском подземном руднике составляет 6 месяцев. Для создания оптимальной организации очистных работ необходимо уменьшить время набора искусственным массивом необходимой прочности.

Годовая производственная мощность Гайского рудника в настоящее время составляет 3 млн. тонн. Исходя из необходимости выполнения годовой производительности, можно вычислить необходимое количество очистных блоков, находящихся в эксплуатации. В каждом блоке одновременно отрабатываются по две камеры. Производительность каждой составляет 1400 т/сут. Следовательно, производительность блока, находящегося в процессе очистной выемке, с учетом коэффициента одновременности составит 2300 т/сут. Но между отработкой камер первой и второй очереди необходимо время для набора закладкой нормативной прочности, что существенно снижает среднюю эксплуатационную производительность очистного блока.

Средняя эксплуатационная производительность очистного блока с запасом 980000 т., при времени отработки камеры 180 суток и периода набора прочности закладочным массивом 180 суток снижается с 2300 до 1800 т/сут из-за технологического простоя в блоке, необходимого для безопасной отработки камер второй очереди. При этом количество блоков, необходимых для обеспечения годовой мощности рудника 3 млн. т., при вышеперечисленных параметрах составит 6.

Но искусственный массив в заложенных камерах оказывает влияние на нижележащий горизонт, поэтому для более точного результата была построена планограмма отработки очистных блоков с учетом состояния заложенных камер в пределах одного горизонта, а так же выше- и нижележащего горизонтов (рисунок 1). В результате построения планограммы выяснилось, что при сроке набора прочности закладочным массивом 6 месяцев необходимо держать в эксплуатации 8 очистных блоков. Аналогичные планограммы были построены и для других составов закладочной смеси (таблица 1).

Таблица 1. Составы закладочной смеси на основе гранулированного шлака и цемента

Возраст закладочного массива, сут прочностью 5МПа

Цемент М300 на 1 м3 закладки

Молотой доменный граншлак на 1м3 закладки

Хвосты обогащения на 1 м3 закладки

Вода на 1м3 закладки

Необходимое количество очистных блоков

90

80

250

1360

450

4

120

70

280

1380

460

5

150

60

320

1390

470

6

180

40

360

1400

480

8

t

Для исследования влияния состава закладочной смеси на организацию очистных работ и, как следствие, на себестоимость добываемой руды была разработана экономико-математическая модель (рисунок 2), критерием которой являлась себестоимость добываемой руды, а переменным фактором - состав закладочного материала. На базе этой модели были разработаны алгоритм и компьютерная программа Microsoft EXСEL. Ее реализация позволила определить оптимальное содержание цемента в закладочной смеси 60 кг/м3, что обеспечивает проектное время набора прочности закладкой 150 суток.

В результате исследования вышеуказанного влияния на экономико-математической модели была получена зависимость, из которой видно, что оптимальной является организация очистных работ при использовании состава закладки с содержанием цемента 60 кг/м3.

Блок №1 "Себестоимость руды"

p

Блок №2 "Себестоимость по закладочным работам"

p

Блок №3 "Заработная плата"

 p

Блок №4 "Энергия"

 p

Блок №5 "Аммортизация оборудования"

 p

Блок №6 "Материалы"

 p

Блок №7 "Проходка выработок"

 p

Блок №8 "Поддержание выработок"

p

Рис.2. Экономико-математическая модель оптимизации состава закладочной смеси

p

Рис.3. Зависимость себестоимости добычи одной тонны руды от содержания цемента в закладочном материале

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Едильбаев А. И. Комплексное использование твердых отходов и местных материалов в технологии закладочных работ. М., 2002.
  2. Макаров А. Б. и др. Исследование прочностных и деформационных свойств закладочного массива. // Горный журнал. - М.: Недра, 2001, №5.
  3. Ведяшкин А. С. Аппаратурное определение прочности закладочного массива в шахтных условиях. // Горный журнал. - М.: Недра, 2001, №5.
  4. Ивановский Э. С. Подготовка закладочных смесей на рудниках цветной металлургии. - М., 1981.