Обґрунтування раціональних параметрів технології видобутку залізних руд з охоронних ціликів

Abstract

Дисертація присвячена питанням обґрунтування раціональних параметрів технології гірничих робіт в охоронних ціликах для конкретних геотехнічних умов Криворізького басейну. В результаті теоретичних, лабораторних і промислових досліджень запропоновані технологічні особливості для підготовчих і очисних робіт в охоронних ціликах, які враховують вплив виробленого простору шахти. Запропоновані технологічні рішення раціоналізації проведення підготовчих виробок та параметрів конструктивних елементів блоку впроваджені при видобутку залізної руди з охоронного цілика на шахті ім. Леніна ВАТ “КЗРК”. Реальний економічний ефект склав 598,869 тис. грн. на рік.

Диссертация посвящена вопросам обоснования рациональных параметров технологии горных работ в охранных целиках для конкретных геотехнических условий Криворожского бассейна. В результате теоретических, лабораторных и промышленных исследований предложены технологические решения для подготовительных и очистных работ в охранных целиках, которые учитывают влияние выработанного пространства шахты. Аналитическое и физическое моделирование поведения массива охранного целика проводилось при исследовании глубины распространения выработанного пространства, его пространственной ориентировки и различных физико-механических свойствах вмещающих пород. Зависимости изменения напряженности массива охранного целика определялись для основных областей их концентрации в зоне разгрузки напряжений ВП. Установлено, что способ крепления подготовительной выработки в разгруженной области охранного целика зависит от разрушающей деформации пород кровли U и определяется величиной радиальных напряжений σ р , которые действуют в породах лежачего бока выработанного пространства по параболической зависимости. Так же установлено, что параметры камерных систем разработки, обеспечивающие устойчивость конструктивных элементов блока в разгруженной области охранного целика определяются по коэффициенту запаса прочности на растяжение п р , который зависит от комплексного влияния глубины распространения выработанного пространства Н по экспоненциальной, от угла распространения α по степенной и от объемной массы пород γ по линейной зависимостям. Высокая сходимость теоретических и лабораторных исследований, которая составила порядка 82%, была подтверждена результатами промышленных экспериментов при добыче железной руды из охранного целика на действующей шахте Криворожского бассейна. Учет снижения горного давления выработанным пространством на охранные целики позволил рационализировать технологию подготовительных работ. Снижение себестоимости сооружения выработок до 50% было обусловлено исключением процесса крепления. Это было достигнуто путем заложения подготовительной выработки по новой траектории. Снижение себестоимости очистных работ на 2,5% получено за счет увеличения размеров очистных камер. Предложенные технологические решения по рационализации проведения подготовительных выработок и изменения размеров конструктивных элементов блока внедрены при добыче железной руды из охранного целика на шахте им. Ленина ОАО «КЖРК». Реальный экономический эффект составил 598,869 тис. грн. в год.

The dissertation is devoted to questions of a substantiation of technology rational parameters of iron ores production from protection barriers for concrete conditions of Krivbass. As a result of theoretical, laboratory and industrial researches, the technology of preparatory and extract works in protection barriers is offered. It takes into account influence of the produced space of mine. The offered technological decisions on rationalization of preparatory works and sizes of constructive elements of the block of chamber system of extraction are introduced at production of iron ore from protection barriers on Lenin mine OAC «KIOC». The economic benefit has made 598.869 grn/year.