Описано современное состояние технологии подземной добычи железной руды в Кривбассе. Рассмотрена возможность совершенствования технологических процессов подготовки и отработки блоков, обеспечивающая повышение технико-экономических показателей добычи, а также количественных и качественных показателей извлечения. Сделан анализ технологии и технико-экономических показателей подземной добычи руды. Исследованы элементы технологии очистной выемки, обеспечивающей снижение потерь и засорения воды. Доказана эффективность выпуска руды под защитой "плавающей" потолочины из единичного выпускного отверстия.

Рассмотрен опыт применения импортного горно-шахтного оборудования при разработке Южно-Белозерского железорудного месторождения подземным способом. Дана сравнительная характеристика работы импортного и отечественного оборудования по производительности, комфортности и другим параметрам. Показана возможность снижения себестоимости руды при широкомасштабном внедрении новейшего зарубежного и совершенствовании отечественного оборудования в сочетании с современными взрывчатыми веществами и средствами инициирования.

Выполнен обзор исторического пути развития предприятий с подземным способом разработки месторождений. Проанализировано их современное состояние и влияние негативных факторов, снижающих эффективность производства. Определены наиболее актуальные проблемы развития предприятий на перспективу до 2010 г.

Определены рациональные параметры технологии горных работ в охранных целиках технологических и хозяйственных объектов в геотехнологических условиях Криворожского бассейна. Приведены технологические решения для подготовительных и очистных работ в данных целиках, проанализировано влияние выработанного пространства шахты.

Рассмотрены ресурсные вопросы и особенности эволюции рынка черных металлов в контексте оценки дальнейшего развития горнометаллургического комплекса Украины в целом и отдельных рудников. Освещены теоретические предпосылки и практические аспекты применения современной высокопроизводительной самоходной техники при подземной добыче подземных руд. Уделено внимание вопросам экономического обоснования инвестиционных и производственных решений на горных предприятиях.

Приведен анализ распространения богатых железных руд на больших глубинах в Криворожском бассейне и возможности их разработки.

Досліджено та розроблено інформаційну технологію автоматизації процесу одержання й обробки геологорозвідувальної інформації про розподіл вмісту корисного компонента у залізних рудах (ЗР) за умов підземного видобутку (ПВ). Показано, що автоматизоване робоче місце (АРМ) геолога моніторингу підземних залізорудних свердловин охоплює усі етапи одержання й обробки інформації для керування якісними показниками ЗР під час ПВ. Наведено вдосконалені інструментальні засоби моніторингу, створено базу геологічних даних (ГД). Для розмежування некондиційних і кондиційних руд запропоновано використання розроблених алгоритмів, що дозволяє більш ефективно виділяти контури рідних тіл. Розглянуто структуру й описано інформаційні технології у складі АРМ. Висвітлено особливості даної технології - поєднання програмного забезпечення пульта керування й обробки даних у єдину систему з метою розробки спільних форматів, автоматизації процедури одержання й обробки ГД, зменшення ймовірності появи помилок і підвищення надійності моніторингу.

Удосконалено критерії та методи визначення раціонального варіанта режиму гірничих робіт глибоких залізорудних кар'єрів з урахуванням його взаємоз'язку з проектною продуктивністю кар'єру. Запропоновано визначати режим даних робіт за горизонтальними шарами відпрацювання гірничих порід, висота яких визначається глибиною консервації розкривних порід і залежить від робочих параметрів гірничого обладнання. За цього враховано взаємозв'язок параметрів елементів системи розробки з параметрами консервації цих порід і параметрами внутрішнього відвалоутворення.

Визначено закономірності зміни напружено-деформованого стану масиву охоронного цілика, розташованого у масиві зони розвантаження напружень виробленим простором шахти. Встановлено закономірності руйнування масиву гірських порід навколо виробленого простору шахти. Вперше розроблено методику визначення траєкторії закладання та способу кріплення підготовчих виробок в охоронному цілику, який розташований у масиві зони розвантаження напружень виробленим простором шахти. Удосконалено методику визначення параметрів камерних систем розробки для розвантажених ділянок охоронних ціликів.

Досліджено зміни основних параметрів системи розробки з глибиною кар'єру та обгрунтовано комплексний оцінний показник ступеня концентрації гірничих робіт. Досліджено вплив гірничо-геологічних умов розробки на параметри концентрації та установлено аналітичні взаємозв'язки між ними. Вперше розроблено методику визначення оптимальної глибини переходу на концентрацію гірничих робіт ділянками, а також нову методику визначення розмірів відставання розкривних робіт у кар'єрі та їх впливу на параметри концентрації розкривних робіт, яка грунтується на змінному значенні ступеня забезпеченості кар'єру запасами гірничої маси. Наведено економіко-математичну модель визначення параметрів концентрації гірничих робіт за умов можливого непідтвердження геолого-технологічних показників розробки. Запропоновано критерій та методику визначення параметрів концентрації гірничорудного виробництва з урахуванням шкідливого впливу його об'єктів на навколишнє середовище.

Вирішено проблему поліпшення показників роботи шахт за рахунок підвищення якості товарної продукції та одночасного зниження собівартості її видобутку та переробки. Розвинуто комплексний підхід, за яким основні технологічні процеси є єдиною технологічною й організаційною сукупністю та досягненням загальносистемного ефекту, що впливає на основні показники роботи шахти. Це забезпечується диференційним вибором оптимальних прараметрів цих процесів і шляхом спільної реалізації регулятивних заходів у системі відробка блоків - переробка руди. Встановлено вплив кута падіння рудного тіла та кута орієнтації "плаваючої" стелини відносно горизонту на показники видобування руди. Експериментально доведено відбиття хвиль від межі поділу розвантаження та опорного тиску.

Вирішено проблеми раціонального використання сировинної бази Кривбасу шляхом підвищення ефективності видобування руди з надр за максимального збереження природної якості сировини. Уточнено закономірності взаємодії відбитої руди, яка випускається в області контакту з ущільненими вибухом обваленими пустими породами та штучними твердіючими масивами. Розроблено концептуальний підхід, заснований на принципах обгрунтування параметрів випуску обваленої руди в області контакту з різномодульними масивами пустих порід і твердіючої закладки, що відповідає вимогам високоефективного видобутку "умовно втрачених" багатих руд і магнетитових кварцитів. Обгрунтовано параметри фігур випуску руди на контакті з ущільненими пустими породами та штучними масивами, які набувають форми диспропорційних сегментних еліпсоїдів випуску з диферентними горизонтальними півосями. Розроблено технологічні схеми видобування залізних руд, впроваджених на шахтах Криворізького басейну.

  Скачати повний текст

Систематизовано вхідні та вихідні фізико-хімічні параметри з метою управління якістю залізорудної сировини з використанням комплексної системи. Встановлено основні закономірності формування комплексної системи автоматичного управління якістю залізорудної сировини на основі інформації, отриманої системою безперервного контролю вмісту корисного компонента у руді. Значну увагу приділено основним закономірностям вибору оптимальних геометричних параметрів вузла вимірювання розсіяного гамма-випромінювання системи безперервного контролю вмісту заліза у вхідній руді на основі результатів математичного моделювання. Розроблено математичну модель системи управління якістю мінеральної сировини з урахуванням фізико-хімічних властивостей залізної руди під час взаємодії з інтегральним потоком розсіяного гамма-випромінювання.

Установлено закономірності формування параметрів робочої зони за умов відпрацювання крутопохилими шарами. Обгрунтовано теоретичні підходи до способів управління режимом гірничих робіт, які дозволяють визначити раціональний графік даного режиму. Удосконалено графоаналітичний метод визначення основних параметрів під час відпрацювання крутопохилими шарами, який впливає на керування режимом гірничих робіт. Положення цих шарів та їх параметрів дозволяють визначати ширину групи уступів, які підлягають відпрацюванню щодо лежачого та висячого борту кар'єру за етапами та впливають на швидкість посування робочого борту. Розроблено нові технологічні рішення стосовно процесу відпрацювання видовжених родовищ крутопохилими шарами. На базі раціональних технологічних схем формування кар'єру, оптимізації параметрів гірничих робіт з використанням установлених залежностей обгрунтовано інтенсивність розвитку робіт і параметри робочої зони залізорудних кар'єрів. Обгрунтовано режими гірничих робіт для діючих кар'єрів Полтавського ГЗК, гірничо-збагачувального комплексу "Міттал Стіл Кривий Ріг", "Сєверний" РУ ім. Кірова. Основні результати дослідження впроваджено під час розробки кар'єру N2-біс гірничо-збагачувального комплексу "Міттал Стіл Кривий Ріг".

Дано определение и обоснована необходимость применения оптимальных параметров недозированного выпуска руды под обрушенными породами вместо обычно применяемых расстояний между выработками выпуска и доставки, изложены результаты промышленных испытаний оптимальных параметров недозированного выпуска на шахтах Кривбасса.

Рассмотрены варианты развития подземных горных работ в Кривбассе. Показана целесообразность перехода в ближайшей перспективе на отработку железистых кварцитов подземным способом на верхних горизонтах шахт. Определены проблемы, которые необходимо решить для перехода подземных предприятий на работу после окончания добычи богатых руд.

Запропоновано методику оцінювання економічної ефективності залізорудного виробництва за умов шахт Криворізького басейну, яка враховує основні та допоміжні процеси підземних гірничих робіт, а також додаткові заходи і технологічні процеси під час видобутку залізних руд підземним способом за складних гірничо-геологічних умов.

Цель работы - обоснование новых технических решений по отработке крутопадающих рудных залежей в условиях слабой устойчивости вмещающих пород висячего бока. В условиях ЗАО "Запорожский железорудный комбинат" проанализирован опыт отработки месторождения по всем вышележащим этажам, определены расчетно-допустимые параметры проектируемых очистных камер и границы их отработки. Создана имитационная модель отработки месторождения со стороны висячего бока и проведены ее исследования. Для определения свойств имитационной модели проведена эксплуатационная разведка глубоких горизонтов скважинами бескернового бурения с последующим применением геофизического способа опробования по геологическим проектам. Геологические данные дополнялись за счет сопутствующей разведки при документировании горных выработок. Обоснована система разработки для отработки рудной залежи со стороны висячего бока. На шахте "Эксплуатационная" ЗАО "Запорожский железорудный комбинат" был выделен экспериментальный участок шахтного поля, где в условиях этажа 740 - 825 м опробованы результаты исследований. Разбуривание рудного массива камер производится восходящими и нисходящими веерами скважин, пробуренными из подэтажных ортов и штреков.

Мета роботи - техніко-економічне обгрунтування (ТЕО) доцільності застосування самохідної техніки на шахтах Кривбасу за рахунок впровадження нових технологій розкриття та підготовки родовищ, нарізки очисних блоків. Для ТЕО доцільності застосування самохідної техніки на підземних рудниках басейну використано загальнонаукові та спеціальні методи дослідження: метод критичного аналізу й узагальнення теоретичних досліджень; лабораторні дослідження; метод системного підходу; метод економіко-математичного моделювання. Забезпечення оперативності та точності розрахунків здійснено в програмі Excel 7.0 операційної системи Windows XP Professional. Доведено, що проблему впровадження самохідної бурової та навантажувально-доставочної техніки на шахтах Криворізького басейну доцільно вирішувати комплексно. Для цього необхідно та економічно доцільно застосувати нові технології: розкриття родовища, підготовки горизонтів і нарізки блоків. Установлено нові залежності собівартості видобутку руди від гірничо-геологічних і технологічних умов відпрацювання залізних руд підземним способом. Встановлено кореляційні залежності за порівняння продуктивності застосованих і запропонованих технологій доставки відбитої руди за підземних умов.