Определение показателей извлечения руды ковшовм ПДМ при различных схемах расположения выпускных отверстий

Пятилетним планом развития Алжирской Народной Демократической республики на 1984;1989 г. г. предусматривается создание основ тяжелой промышленности. Горнорудная промышленность, которая является сырьевой базой тяжелой индустрии, должна достичь высокого уровня. Значительная часть производства чугуна и стали будет производиться на базе руд месторождений Уэнза и Бу-хадра, где добывают основное количество алжирского железа. Месторождение Бу-хадра, представленное крутопадащим рудным телом, разрабатывается системой этажного принудительного обрушения с донным выпуском руды.

В системе этажного принудительного обрушения наиболее трудоемкими являются процессы выпуска и доставки руды.

С целью повышения эффективности этих процессов на большинстве рудников скреперная доставка руды в последние годы заменяется вибродоставкой и доставкой ковшовыми погрузочно-доставочнн-ми машинами (ПДМ).

При доставке руды ковшовыми ПДМ, имеющей ряд преимуществ по сравнению со скреперной, увеличиваются объем подготовительно-нарезных выработок в основании блока, расстояние между выпускными отверстиями и площадь блока, приходящейся на одно выпускное отверстие, что снижает эффективность их применения.

При использовании ковшовых ПДМ возможно применение различных конструкций оснований блоков. Объем и затраты на проведение подготовительно-нарезных выработок при этих конструкциях определяются проектно. Однако для их окончательной оценки необходимо знать величину потерь и разубоживаяия при каждой из них. Величина потерь и разубоживания руды зависит от параметров системы разработки, порядка ведения очистных работ, режима выпуска и, при прочих равных условиях, от расстояния между выпускными отверстиями и схемы их расположения.

В этой связи оптимизация параметров оснований блоков при донном выпуске ковшовыми ЩЩ, от которых зависят потери и разу-боживание руды и затраты на подготовку оснований блоков, является актуальной задачей.

Цель работы. Установление зависимостей показателей извлечения руды от схемы и параметров расположения выпускных отверстий для создания рациональных конструкций оснований блока, обеспечивающих повышение эффективности разработки мощных рудных месторождений системой этажного принудительного обрушения.

Идея работы. При создании рациональных конструкций оснований блоков учитывается взаимное влияние смежных выпускных выработок при различных схемах их расположения на форму и параметры фигур выпуска, от которых зависят потери и разубоживание руды, а также технология доизвлечения руды массива основания блока и гребней руды между выпускными отверстиями, оставленными в блоке после первой стадии его отработки.

Научные положения, разработанные лично соискателем и их новизна:

— впервые установлены зависимости показателей извлечения руды от параметров сетки расположения выпускных отверстий;

— разработана методика определения рациональных параметров расположения выпускных отверстий при донном выпуске руды, отличающиеся тем, что в ней учитывается зависимость показателей извлечения руды от параметров сетки расположения выпускных отверстий.

Впервые установлено, что характеристики фигур выпуска зависят от параметров сетки расположения выпускных отверстий при равномерно последовательном выпуске руды из них.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована: а) достаточными объемами экспериментальных исследований выпуска руды на физических моделях при различных параметрах сетки расположения выпускных отверстий, что подтверждено корректным применением методов математической статистикиб) удовлетворительной сходимостью результатов аналитических расчетов с экспериментальными данными (расхождение не более 10%).

Научное значение работы заключается в установлении зависимостей характеристик фигур выпуска от параметров сетки расположения выпускных отверстий, используемых для оценки механизма выпуска руды под обрушеннши породами.

Практическое значение работы заключается в разработке требований к конструктивным параметрам сетки выпускных отверстий при донном выпуске руды, которые можно использовать при создании рациональных конструкций оснований блоков, позволяющих снизить потери и разубоживание руды при уменьшении объема подготовительно-нарезных работ.

Разработанные в диссертации рекомендации по определению рациональных параметров конструкций оснований блоков при различных схемах расположения выпускных отверстий при донном выпуске руды могут быть рекомендованы к внедрению на шахте «Бу-хадра» (АНДР).

Ожидаемый экономический эффект от внедрения рекомендаций исследования в условиях шахты иБу-хадра" составляет при сближенных отверстиях 1,94 рублей/т.

Основные положения диссертационной работы доложены на научных семинарах при кафедре «Технология, механизация и организация подземной разработки руд» (ТПР) / Москва, МГЙ, 19 821 984 г. г./.

Работа выполнена на кафедре «Технология, механизация и организация подземной разработки рудных месторождений» по теме ПР-1 «Создание научных основ технологии высокопроизводительной подземной разработки руд с применением самоходного оборудования и вибротехники» .

Автор выражает благодарность руководителю канд.техн.наук, доценту Абрамову В. Ф. и всем сотрудникам кафедры ТПР за помощь и поддержку при выполнении работы.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и содержит 91 страниц машинописного текста, из них 15 рисунков, II таблиц, список литературы из 55 наименований, на 5 страницах.

Выводы. .

Применение ковшовых ПДМ на ряду с общеизвестными преимуществами, позволяет существенно снизить затраты на выпуске и доставке руды с учетом затрат на подготовку оснований блока и ущерба от потерь и разубоживания руды по сравнению со скреперной доставкой.

В условиях рудника Бу-хадра экономический эффект от применения ковшовых ЦДРЛ не менее 1,94 руб/т, при этом наибольший эффект обеспечивает применение конструкций оснований блоков со оближенной сеткой расположения выпускных отверстий. Эта конструкция рекомендуется для широкого применения на других рудниках.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В диссертации дано новое решение актуальной научной задачи, установлена зависимость показателей извлечения руды от параметров расположения выпускных отверстий для создания рациональных конструкций оснований блока, обеспечивающих повышение эффективности разработки мощных рудных месторождений системой с массовым обрушением, имеющей существенное значение для горнорудной промышленности АНДР.

Основные научные и практические выводы работы заключаются в следующем.

I. При одинаковых параметрах блоков объем фигуры выпуска зависит от схемы расположения выпускных отверстий. Установлено, что объем фигуры выпуска начиная с высоты 25 м, больше при квадратной схеме расположения выпускных отверстий, чем при шахматной и сближенной схемах. Соответствующий объем фигуры выпуска при сближенном расположении выпускных отверстий на 16−19 $ меньше при высоте слоя, превышающей 25 м. В дальнейшем абсолютная разница в объемах выпуска сохраняется на прежнем уровне.

2. Уменьшение объемов фигур выпуска при шахматной и сближенной сетках расположения выпускных отверстий объясняется более ранним пересечением фигур выпуска смежных отверстий.

Установлено, что при сближенных выпускных отверстиях имеет место выполаживание образующей фигур выпуска в их нижней части с 65−70 до 55° по направлению перпендикулярному линии расположения выпускных отверстий. Следовательно, при одинаковых физико-механических свойствах выпускаемой руды параметры фигур выпуска не являются постоянными величинами и изменяются в зависимости от схемы расположения выпускных отверстий.

3. При одинаковой площади блока, приходящейся на одно выпускное отверстие, при квадратной и прямоугольной схемах потери и разубоживание существенно различаются, поэтому нельзя применять простое геометрическое приведение прямоугольной сетки к квадратной. В работе рекомендуется производить это приведение с учетом отношения большого к меньшему расстоянию между смежными отверстиями.

4. При использовании ковшовых ПДМ площадь блока приходящаяся на одно выпускное отверстие независимо от схемы расположения выпускных отверстий значительно больше, чем при квадратной схеме расположения выпускных отверстий и при скреперной доставке. Установлено, что в результате этого на I стадии отработки блока потери и разубоживание руды при использовании ЩЗМ больше, чем при квадратной схеме и скреперной доставке.

5. Применение ковшовых ЩЭД позволяет эффективно дорабатывать массив руды основания блока и довыпускать гребни руды между выпускными отверстиями торцовым выпуском, в результате чего в 2−2,5 раза улучшаются показатели извлечения руды на второй стадии отработки блока по сравнению со скреперной доставкой.

В результате суммарные показатели потерь и разубоживаяия руды в целом по блоку при использовании ковшовых ПДМ снижаются на 2−3 $.

6. При использовании ПДМ наилучшие показатели извлечения руды имеет место при сближенной схеме расположения Еыпускных отверстий, а также при прямоугольной схеме и одностороннем расположении погрузочно-доставочных заездов.

7. Применение ковшовых ПДМ, на ряду с общеизвестяши преимуществами, позволяет существенно снизить затраты на выпуске и доставке руды с учетом затрат на подготовку оснований блока и ущерба от потерь и разубоживаяия руды по сравнению со скреперной доставкой. В условиях рудника Бу-хадра экономический эрект от применения ковшовых ЩШ не менее 1,94 руб/т, при этом наибольший эффект обеспечивает применение конструкций оснований блоков со сближенной сеткой расположения выпускных отверстий. Эта конструкция рекомендуется для широкого применения на других рудниках.