Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время при отработке наклонных рудных залежей всё чаще применяется система разработки с обрушением руды и налегающих пород, в том числе с торцевым выпуском руды. Основным достоинством вышеуказанной технологии является её высокая производительность, а одним из существенных недостатков - высокий уровень потерь и разубоживания, во многом обусловленный недостатками применяемых выпускных устройств. Для повышения эффективности выпуска руды совершенствуются различные выпускные устройства (самоходная техника, питатели различных конструкций, оградительно-передвижные крепи), при этом каждый способ выпуска имеет свои недостатки.
Один из подходов к повышению эффективности выпуска руды, позволяющий снизить потери - использование поршневых питателей, изготавливаемых из железобетона непосредственно на месте применения, с согласованием горнотехнических условий и возможностей питателя.
В связи с изложенным, научные исследования по обоснованию параметров торцевого выпуска руды с использованием поршневых железобетонных питателей при отработке наклонных рудных залежей, обеспечивающих повышение показателей полноты извлечения руды из недр, повышение которых при традиционной технологии выпуска признано экономически нецелесообразным, являются актуальными.
Цель исследований - повышение показателей полноты извлечения руд при разработке наклонных рудных залежей системами с обрушением с использованием при торцевом выпуске питателей, согласованных с горнотехническими условиями.
Идея работы - за счет применения при торцевом выпуске руды поршневых железобетонных питателей, согласованных с горнотехническими условиями и позволяющими управлять размерами выпускного отверстия, повысить показатели полноты извлечения руд при разработке наклонных рудных залежей с обрушением руды и налегающих пород.
Методы исследований включают анализ и обобщение научно-технической информации, изучение нормативно-методических
документов, аналитические исследования, в том числе комплексное математическое моделирование при определении технологических параметров применения питателя, эксперименты в производственных условиях Урупского рудника, технико-экономический анализ.
Научные положения, разработанные автором диссертации:
- при разработке наклонных рудных тел системой с
обрушением показатели торцевого выпуска зависят от согласования
возможностей выпускного оборудования - поршневых питателей и
размеров выпускной выработки, определяемых решением модели
вида / 7(а72) = f(a/2), где /' - высота свода буродоставочной
выработки, а'/2 - полупролет буродоставочной выработки, / - высота
свода арочного перекрытия питателя, all - полупролет арочного
перекрытия питателя при толщине свода арочного перекрытия не
более 300 мм,
- параметры доставочной выработки и усилие на рабочем
органе питателя от массы налегающих руд связаны квазилинейной
зависимостью и адекватно описываются предлагаемой моделью,
- соотношение объемов руд, извлекаемых через большое окно
к общему объему тела выпуска в двухстадийном режиме связано с
высотой выпускаемого массива разрушенных руд и аппроксимируется
логарифмической зависимостью с корректировкой на конструктивные
особенности питателя.
Научная новизна заключается в следующем:
предложена новая модель согласования возможностей выпускного оборудования - поршневых питателей и размеров выпускной выработки для оптимизации показателей торцевого выпуска при разработке наклонных рудных тел с системой обрушением руды и налегающих пород,
сформулирована новая модель определения параметров выпуска руд, увязывающая размеры доставочной выработки и усилия на рабочем органе питателя от массы налегающих руд,
установлена новая зависимость между соотношением объемов руд, извлекаемых через большое окно к общему объему тела выпуска в двухстадийном режиме и высотой выпускаемого массива разрушенных руд, учитывающая конструктивные особенности питателя.
Новизна технологического решения подтверждена патентом.
Научное значение:
Разработаны научные основы оптимизации параметров выпуска обрушенных руд с использованием поршневых питателей посредством взаимоувязки конструкции поршневых питателей с показателями использования недр при разработке наклонных рудных залежей.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечена обоснованностью принятых исходных предпосылок и гипотез, соблюдением методов и принципов горного дела, большим объемом обобщенных статистических данных, применением современных методов исследований, достаточной сходимостью результатов расчетов с практическими данными, внедрением рекомендаций по отработке нижних горизонтов Урупского рудника с применением железобетонных питателей при торцевом выпуске руды системой разработки с обрушением.
Практическое значение работы:
Разработан способ оптимизации и управления процессом выпуска обрушенных руд с использованием поршневых питателей посредством взаимоувязки конструкции поршневых питателей с размерами выпускной выработки, высотой выпускаемого массива разрушенных руд, учитывающий конструктивные особенности питателя.
Реализация работ ы.
Вариант системы разработки с обрушением и с применением поршневых железобетонных питателей на выпуске руды принят к проектированию и планируется к применению при отработке нижних горизонтов Урупского рудника.
Материалы исследований используются в учебном процессе при подготовке специалистов по направлению «Горное дело» в ЮРГТУ (НПИ) и СКГМИ (ГТУ).
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на ряде научно-технических конференций, в частности на Всероссийских научных симпозиумах «Неделя горняка» (Москва, 2007..2013 гг.), на Всероссийской научно-технической конференции «Техносферная безопасность» (Туапсе,
сентябрь 2006 г.), на конференциях ЮРГТУ (НПИ) (Новочеркасск, 2006..2013 гг.), СКГМИ (ГТУ) (Владикавказ, 2006..2013 гг.), а также на техсоветах ЗАО «Урупский горно-обогатительный комбинат».
Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 12 научных трудах, из них 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем работы. Диссертационная работа изложена на 117 страницах, включает 30 рисунков и 8 таблиц, состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 102 источников, приложения.
