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 |
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"
Блок №2 "Себестоимость по закладочным работам"
Блок №3 "Заработная плата"
Блок №4 "Энергия"
Блок №5 "Аммортизация оборудования"
Блок №6 "Материалы"
Блок №7 "Проходка выработок"
Блок №8 "Поддержание выработок"
Рис.2. Экономико-математическая модель оптимизации состава закладочной смеси
Рис.3. Зависимость себестоимости добычи одной тонны руды от содержания цемента в закладочном материале
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
- Едильбаев А. И. Комплексное использование твердых отходов и местных материалов в технологии закладочных работ. М., 2002.
- Макаров А. Б. и др. Исследование прочностных и деформационных свойств закладочного массива. // Горный журнал. - М.: Недра, 2001, №5.
- Ведяшкин А. С. Аппаратурное определение прочности закладочного массива в шахтных условиях. // Горный журнал. - М.: Недра, 2001, №5.
- Ивановский Э. С. Подготовка закладочных смесей на рудниках цветной металлургии. - М., 1981.