Влияние расстояния между выпускными выработками на потери руды от смерзания при выпуске

В.П. Зубков, Д.Н. Петров
Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук; г. Якутск, Российская Федерация
Горная Промышленность №2 / 2024 стр. 104-110

Резюме: Рассмотрены результаты экспериментального исследования изменения потерь рудной массы от смерзания в очистном пространстве при выпуске в условиях отрицательных температур подземной разработки рудных месторождений криолитозоны в зависимости от расстояния между выпускными выработками. Было выполнено три серии экспериментов с использованием днищ траншейной конструкции с различным расстоянием между выпускными выработками. Расстояние между ортами-заездами было принято 180, 200 и 220 мм, что в соответствии с принятым геометрическим масштабом моделирования равно 9, 10 и 11 м в натурных условиях. Результаты моделирования донного выпуска в условиях отрицательных температур, аналогичных условиям подземной разработки рудных месторождений криолитозоны, показали, что изменение расстояния между выпускными выработками при траншейной конструкции днища блока оказывает существенное влияние на показатели извлечения. При увеличении расстояния между выпускными выработками с 9 м до 11 м потери рудной массы от смерзания при выпуске возросли с 24 до 42%. Экспериментальными исследованиями установлено, что увеличение расстояния между выпускными выработками при донном выпуске в условиях отрицательных температур очистного пространства приводит к увеличению потерь руды от смерзания в очистном пространстве.

Ключевые слова: подземная разработка, рудные месторождения, криолитозона, этажное обрушение, подэтажное обрушение, выпуск руды, потери руды

Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (тема №0297-2021-0020, ЕГИСУ НИОКТР №122011800086-1) с использованием оборудования ЦКП ФИЦ ЯНЦ СО РАН грант №13.ЦКП.21.0016. Авторы статьи выражают признательность коллегам, принимавшим участие в проведении исследований.

Для цитирования: Зубков В.П., Петров Д.Н. Влияние расстояния между выпускными выработками на потери руды от смерзания при выпуске. Горная промышленность. 2024;(2):104–110. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-2-104-110

Информация о статье

Поступила в редакцию: 11.02.2024

Поступила после рецензирования: 04.03.2024

Принята к публикации: 04.03.2024

Информация об авторах

Зубков Владимир Петрович – кандидат технических наук, заместитель директора по научной работе, старший научный сотрудник, Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук; г. Якутск, Российская Федерация

Петров Дмитрий Николаевич – кандидат технических наук, заведующий лабораторией, Институт горного дела Севера им. Н.В. Черского Сибирского отделения Российской академии наук; г. Якутск, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Голик В.И., Белодедов А.А., Логачев А.В., Шурыгин Д.Н. Совершенствование параметров выпуска руд при подэтажном обрушении с торцовым выпуском. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2018;(1):150–159. Golik V.I., Belodedov A.A., Logachev A.V3, Shurygin D.N. Improvement of parameters of production of ores at the subfloor collapse with face release. Izvestiya Tulskogo Gosudarstvennogo Universiteta. Nauki o Zemle. 2018;(1):150–159. (In Russ.)

2. Nyarela M.S., Khumalo R.B., Nemathithi R.C. Drawpoint loading optimization strategies in block caving: A case study of Palabora Mining Company. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2022;122(11):639–646. https://doi.org/10.17159/2411-9717/1664/2022

3. Yu K., Ren F., Chitombo G., Puscasu R., Kang L. Optimum sublevel height and drift spacing in sublevel cave mining based on random medium theory. Mining, Metallurgy & Exploration. 2020;37(2):681–690. https://doi.org/10.1007/s42461-020-00185-x

4. Paredes P., Rodríguez F.,Castro R., Morales D., García D. Design and evaluation of single-phase drawbell excavation at the Chuquicamata underground mine. The Journal of the Southern African Insitute of Mining and Metallurgy. 2019;119:1061– 1070. https://doi.org/10.17159/2411-9717/682/2020

5. Балек А.Е., Сашурин А.Д., Харисов Т.Ф. Совершенствование подземной разработки Соколовского месторождения системами с обрушением в условиях обводненных налегающих пород. Проблемы недропользования. 2019;(1):5–13. https://doi.org/10.25635/2313-1586.2019.01.005 Balek A.E., Sashurin A.D., Kharisov T.F. Improvement of underground mining of sokolovskoe deposit by systems with caving under conditions of watered overlying rocks. Problems of Subsoil Use. 2019;(1):5–13. (In Russ.) https://doi.org/10.25635/2313-1586.2019.01.005

6. Бекбергенов Д.К. Особенности технологии повторной добычи руд в условиях обрушенного района подземным способом на примере Жезказганского месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017;3(S3):3–14. Bekbergenov D.K. Features of the re-mining of ores in collapsed area underground method on the example of the Zhezkazgansky deposit. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2017;3(S3):3–14. (In Russ.)

7. Shekhar G., Gustafson A., Boeg-Jensen P., Malmgren L., Schunnesson H. Draw control strategies in sublevel caving mines – A baseline mapping of LKAB’s Malmberget and Kiirunavaara mines. The Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2018;118(7):723–733. https://doi.org/10.17159/2411-9717/2018/v118n7a6

8. Смирнов А.А., Барановский К.В. Критический анализ теоретических положений по выпуску руды под обрушенными породами. Проблемы недропользования. 2022;(3):136–145. https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.03.136 Smirnov A.A., Baranovsky K.V. Critical analysis of theoretical provisions on the production of ore under caved rocks. Problems of Subsoil Use. 2022;(3):136–145. (In Russ.) https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.03.136

9. Никольский А.М., Неверов С.А., Неверов А.А., Тишков М.В., Семенов Д.П. Обоснование конструкций днищ блоков при системах разработки с камерно-целиковым порядком выемки. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018;(4):36–44. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-4-0-36-44 Nikolsky A.M., Neverov S.A., Neverov A.A., Tishkov M.V., Semenov D.P. Evaluation of bottom designs for extraction blocks in room-and-pillar mining. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2018;(4):36–44. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-4-0-36-44

10. Соколов И.В., Смирнов А.А., Антипин Ю.Г., Барановский К.В. Рациональная конструкция траншейного днища для выпуска руды при отработке переходной зоны подземного рудника «Удачный». Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2013;(1):106–117. Sokolov I.V., Smirnov A.A., Antipin Y.G., Baranovsky K.V. Rational design of ore discharge bottom in transition from open pit to underground mining in Udachny mine. Journal of Mining Science. 2013;49(1):90–98. https://doi.org/10.1134/S1062739149010115

11. Хохолов Ю.А., Каймонов М.В., Курилко А.С., Шубин Г.В. Влияние депрессии рудничной вентиляции на накопление льда в очистном блоке с отбитой мерзлой рудой. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2012;(11):405–408. Khokholov Yu.A., Kaimonov M.V., Kurilko A.S., Shubin G.V. Influence of mining ventilation depression on ice accumulation in a cleaning block with beated frozen ore. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2012;(11):405–408. (In Russ.)

12. Курилко А.С., Каймонов М.В. К вопросу вторичного смерзания минерального сырья в процессе его добычи на рудниках Севера. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2005;(3):290–297. Kurilko A.S., Kaimonov M.V. On the issue of secondary freezing of mineral raw materials in the process of their extraction in the mines of the North. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2005;(3):290–297. (In Russ.)

13. Зубков В.П., Петров Д.Н., Необутов Г.П. Влияние влажности отбитой руды на потери в зависимости от времени ее нахождения в блоке до выпуска при разработке месторождений криолитозоны. Успехи современного естествознания. 2018;(5):71–75. Режим доступа: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36757 (дата обращения: 04.03.2024). Zubkov V.P., Petrov D.N., Neobutov G.P. The influence of moist freed ore on losses compared to its time in the block before discharge during mining deposits of cryolithozone. Advances in Current Natural Sciences. 2018;(5):71–75. (In Russ.) Available at: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=36757 (accessed: 04.03.2024).

14. Именитов В.Р., Ковалев И.А., Уралов В.С. Моделирование обрушения и выпуска руды. М.: МГИ; 1961. 151 с. Imenitov V.R., Kovalev I.A., Uralov V.S. Modelling of ore caving and drawing. Moscow, MGI Publ., 1961, pp. 151. (In Russ.).

15. Дубынин Н.Г. Выпуск руды при подземной разработке. М.: Недра; 1965. 267 с. Dubynin N.G. Ore drawing in underground mining. Moscow, Nedra Publ., 1965, pp. 267. (In Russ.).

16. Вольфсон П.М. Подэтажное обрушение. М.: Недра; 1968. 188 с. Режим доступа: https://www.geokniga.org/books/24826?ysclid=ltd96k3ia9303745056 (дата обращения: 04.03.2024). Wolfson P.M. Sub-level caving, Moscow, Nedra Publ., 1968, pp. 188. (In Russ.). Available at: https://www.geokniga.org/books/24826?ysclid=ltd96k3ia9303745056 (accessed: 04.03.2024).

17. Зенько Д.К., Мустафин В.И., Романов В.А., Сухов Д.И., Смирнов И.А. Закономерности движения руды при выпуске под обрушенными породами. В кн.: Проблемы освоения недр в XXI веке глазами молодых: материалы 10-й Междунар. научной школы молодых ученых и специалистов, г. Москва, 18–22 нояб. 2013 г. М.: ИПКОН РАН; 2013. С. 237–240. Zenko D.K., Mustafin V.I., Romanov V.A., Sukhov D.I., Smirnov I.A. Patterns of the ore flow when drawing under the caved rocks. In: Challenges of Subsoil Development in the 21st Century through the Eyes of the Youth: Proceedings of the 10th International Scientific School of Young Scientists and Specialists. Moscow, November 18–22, 2013, Moscow, IPKON RAS Publ; 2013, pp. 237-240. (In Russ.).

18. Шиляев Н.С., Богуславский Э.И. Физическое моделирование торцевого выпуска руды. Успехи современного естествознания. 2007;(4):17–20. Режим доступа: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11030 (дата обращения: 04.03.2024). Shilyayev N.S., Boguslavsky E.I. Physical simulation of end ore drawing. Advances in Current Natural Sciences. 2007;(4):17– 20. (In Russ.) Available at: https://natural-sciences.ru/ru/article/view?id=11030 (accessed: 04.03.2024).

19. Зубков В.П., Петров Д.Н. Влияние режима выпуска руды на потери от смерзания при подземной разработке месторождений криолитозоны. Горная промышленность. 2022;(2):76–80. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-2-76-80 Zubkov V.P., Petrov D.N. Influence of ore draw mode on freezing losses during underground mining of permafrost deposits. Russian Mining Industry. 2022;(2):76–80. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2022-2-76-80