Обгрунтовано параметри камер складної форми другої черги відпрацювання запасів систем розробки з твердіючим закладанням з урахуванням напруженого стану конгломерату та порядку відпрацювання рудних запасів. Враховано закономірності розподілу напружень у масиві навколо очисних камер складної форми в системі розробки з твердіючим закладанням виробленого простору. Моделювання проведено на фізичних і математичних моделях з застосуванням числових методів для декількох десятків варіантів положення елементів високої очисної камери з дотриманням історії розвитку відпрацювання запасів на Південно-Білозірському родовищі залізних руд. Встановлено закономірності розподілу коефіцієнта концентрації еквівалентних напружень від просторового положення елементів камери, фізико-механічних властивостей масиву конгломерату в покрівлі, послідовності відпрацювання очисних камер у поверсі та за глибиною рудного покладу. Реалізовано методичний підхід до вибору технологічних параметрів розміщення підготовчих і нарізних виробок для камер другої черги відпрацювання запасів та їх конфігурації з урахуванням напруженого стану оточуючих порід і механізму захисної дії закладного масиву.

Встановлено залежність допустимих з умов стійкості параметрів похилих оголень порід висячого боку в очисних камерах від їх коефіцієнта міцності та кута падіння покладу. Одержано взаємозв'язок між наднормативним засміченням видобутої з очисних камер руди та перевищенням у них фактичним значенням еквівалентного прогону похилого оголення порід висячого боку над його граничним значенням і безпечні розміри даного перевищення. Розроблено технології відпрацювання багатих і бідних залізних руд, що дозволяють значно спростити конструкції камерних систем розробки та підвищити показники видалення руди, а отже, підвищити їх ефективність.

Установлено влияние объема камерной выемки на суммарное извлечение не разубоженной руды при системе подэтажного обрушения. Оптимальным объемом камерной выемки является компенсационный.

Приведены обоснования параметров взрывозащитных устройств для гашения ударных воздушных волн при подземной добыче руд буровзрывным способом. Выполнены исследования прочностных и деформационных свойств защитного элемента перемычки и установлена зависимость ее несущей способности от степени перфорации и прочностных свойств конструктивных элементов. Обоснованы параметры взрывозащитной перемычки и разработаны рекомендации по ее применению в конкретных горно-геологических условиях.

Цель работы - исследование и разработка ресурсосберегающих геотехнологий очистной выемки природно-богатых железных руд на базе скважинной гидротехнологии и самоходного оборудования, позволяющих повысить качество товарной продукции и эффективность ведения горных работ. Конструктивно-функциональный анализ системы разработки подэтажного обрушения, численный анализ и оценка параметров обнажений очистных камер, моделирование на эквивалентных материалах технологического процесса выпуска руды, технологическое проектирование схем очистной выемки богатых руд, технико-экономическая оценка вариантов системы разработки. Установлено, что в условиях разработки глубоких горизонтов железорудных шахт рациональные технологические параметры процессов геотехнологий очистной выемки определяется геомеханическими условиями и комплексами применяемой геотехники. Получено дальнейшее развитие зависимости: трансформации напряженно-деформированного состояния вокруг выработанных пространств и горных выработок при разработке железорудных месторождений; рациональных режимов высокоинтенсивного выпуска рудной массы; оптимизации схем комплексной механизации процесса доставки рудной массы. Для наклонно-падающих средней мощности железорудных залежей, представленных зонально-распределенными массивами разносортовых природно-богатых руд средней и ниже средней крепости и устойчивости, разработаны рациональные ресурсосберегающие технологические схемы процессов очистной выемки, обеспечивающие раздельное получение рудного суперконцентрата, высококачественной чистой руды и рядовой рудной массы без повышения себестоимости добычи. Впервые разработаны ресурсосберегающие варианты комбинированной системы разработки подэтажным обрушением с образованием устойчивых согласно падающих компенсационных пространств путём опережающей выемки наиболее богатой части массивов руд скважинной гидротехнологией и последующей отработкой рядовых запасов второй очереди технологией с отбойкой руды веерами глубоких скважин оптимальной длины и ориентации и интенсивным линейно-равномерным режимом выпуска рудной массы на базе высокопроизводитель- ных комбинированных доставочных комплексов скреперных установок и самоходных погрузочно-доставочных машин. Комбинированная геотехнология очистной выемки, обеспечивает: простоту конструкции; высокую безопасность и санитарно-гигиенические условия; производительность очистного забоя - 70 - 110 тыс. т; производительность труда рабочего по системе - 60 - 80 т/чел. смену; потери - 10 - 15 %; разубоживание - 3 - 7 %; себестоимость - 65 - 75 % от традиционной.

Мета роботи - аналіз дослідження еволюції напружено-деформованого стану масиву при відпрацюванні покладу камерними системами розробки з закладкою виробленого простору відходами гірничого виробництва. Методи дослідження - детальний техніко-економічний аналіз і дослідження факторів і умов, що впливають на ефективність діагностування і обліку силових взаємодій і трансформацій природного і штучного полів напружень при формуванні очисних камер і їх наступній закладці відходами гірничого виробництва виконувались математичними методами із застосуванням методу кінцевих елементів та програмного комплексу Ansys 16.2. Стан і параметри напружено-деформованого стану масиву на ділянці рудного покладу досліджувався з урахуванням етапного характеру навантаження гірських порід. Кількість розрахункових етапів в дослідженні приймалася аналогічною кількості технологічних циклів очисних робіт при відпрацюванні шахтного поля. За допомогою досліджень встановлено нові закономірності змін напружено-деформованого стану масиву при початковому, проміжному та кінцевому етапах відпрацювання камер на ділянці, що діагностується. Встановлена величина інверсії вертикальних деформацій гірського масиву при поетапному відпрацюванні та наступному заповненні камери подрібненими пустими породами, що дозволяє встановити закономірності впливу об'ємного стиснення на стійкість комбінованих штучних масивів. Виконаними дослідженнями розроблена та запропонована ефективна технологія відпрацювання та закладки камер відходами виробництва, що дозволяє утилізувати відходи гірничо-металургійних підприємств у відпрацьованому підземному просторі камер другої черги. На підставі виконаних досліджень та встановлених залежностей запропоновані оптимальні варіанти технології закладки камер другої черги пустими породами. Запропонована технологія забезпечує необхідну несучу здатність штучних ціликів твердіючої закладки камер першої черги, оскільки створює умови об'ємного стиснення для всього комбінованого закладного масиву та дозволяє утилізувати відходи гірничометалургійних підприємств у відпрацьованому підземному просторі камер другої черги, вирішуючи одну з головних екологічних проблем Криворізького залізорудного басейну.

Мета роботи - удосконалення систем розробки з відкритим очисним простором шляхом активного впливу по забезпеченню стійкості оголень порід та застосування високопродуктивної техніки, що дає можливість впроваджувати їх на глибоких гори зонтах шахт, збільшувати камерні запаси в блоці і, таким чином, покращувати показники добування корисних копалин. Методи досліджень - аналіз існуючих технологій виймання рудних покладів, узагальнення результатів досліджень деформаційних процесів та стійкості оголень порід, теоретичне та практичне встановлення параметрів очисного виймання рудних покладів на глибоких горизонтах у єднанні з самохідним обладнанням для розробки нових технологій. Наукова новизна - необхідність та можливість застосування камерних систем розробки на глибоких горизонтах рудних шахт. Вперше встановлені залежності , які пов'язують інтенсивність випуску та доставки рудної маси з параметрами під поверхово-камерної системи розробки та часом відпрацювання запасів камер та тимчасових стелин. Результати дослідів використані при розробці основ технології виймання рудних покладів в умовах активної дії гірського тиску. Практична значимість - розроблена інноваційна технологічна схема очисного виймання потужних крутоспадних рудних покладів та керування рудооточуючим масивом порід на глибоких горизонтах розширює область застосування камерних систем розробки, дозволяє значно знизити втрати корисних копалин на виїмковій дільниці та підвисити ефективність добування руд. Результати - виконано аналіз сучасного стану застосування камерних систем розробки рудних покладів на досягнутих глибинах шахт. Встановлені залежності , які пов'язують інтенсивність випуску та доставки рудної маси зпараметрами під поверхово-камерної системи розробки та часом відпрацювання запасів блоку. Розроблена інноваційна технологічна схема очисного виймання потужних крутоспадних рудних покладів та керування рудовміщаючим масивом порядком вмйиання запасів очисного блоку на глибоких горизонтах. Запропонований варіант під поверхово-камерної системи розробки запасів виїмкової одиниці дає можливість за рахунок високопродуктивної самохідної техніки на очисних процесах підвищити у 1,5 - 2 рази навантаження на очисний вибій, знизити час стояння конструктивних елементів систем розробки та втрати рудної маси з підвищенням її якості на 5 - 10 % і більше шляхом випуску чистої руди з камер та тимчасових стелин. Також на 5 - 8 % зменшується собівартість видобутку руди при її очисному вийманні.

Мета роботи - обгрунтування стійких параметрів конструктивних елементів камерної системи при розробці складноструктурних рудних покладів, яка дозволить підвищити показники вилучення рудної маси за рахунок селективного виймання. Методи досліджені - існуюча методика, яка застосовується на шахтах Кривбасу для визначення конструктивних елементів камерної системи розробки, при розрахунку прольоту оголення не враховує потужність налягаючої товщі порід зі сторони висячого боку очисної камери. Тому, необхідно розробити методику з визначення конструктивних елементів камерних систем розробки при відпрацюванні складноструктурних рудних покладів, для забезпечення стійкості оголень очисним камерам. При відпрацюванні виймального блоку запропоновано очисні роботи здійснювати послідовно від висячого до лежачого боку складноструктурного рудного покладу камерної системою розробки, з залишенням в блоці безрудного або рудного включення. Даний порядок очисних робіт дозволить зменшити концентрацію розтягуючих та стискаючих напружень в середній частині безрудного або рудного включення, що сприяє підвищенню його стійкості в 1,5 - 2,0 рази. Впровадження ресурсозберігаючої технології необхідно здійснювати на першому етапі, який безпосередньо пов'язаний з видобутком руди та впливає на вміст заліза в видобутій рудній масі. Підвищити вміст заліза в видобутій рудній масі можливо за рахунок застосування селективної розробки виймальних блоків камерними системами розробки. Встановлено, що на стійкість очисної камери, окрім її розмірів та фізико-механічних властивостейруди, впливають горизонтальна потужність включення, коефіцієнт тривкості, час його існування та порядок очисних робіт у виймальному блоці. Тому при коефіцієнті тривкості порід безрудного включення меншим за 10 - 12 доцільно застосовувати підповерхово-камерний варіант системи в іншому випадку поверхово-камерний варіант системи розробки.

Індекс рубрикатора НБУВ: И330.121

Рубрики:

Системи розробки з відкритим очисним простором

Шифр НБУВ: ДС44752 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И330.121

Рубрики:

Системи розробки з відкритим очисним простором

Шифр НБУВ: ДС44752 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И330.121

Рубрики:

Системи розробки з відкритим очисним простором

Шифр НБУВ: ДС44752 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И330.121

Рубрики:

Системи розробки з відкритим очисним простором

Шифр НБУВ: ДС44752 Пошук видання у каталогах НБУВ