Технологии горного направления:
Технология отработки приконтурных запасов руды в бортах карьера.
На многих горных предприятиях, отрабатывающих запасы месторождения на первой стадии развития открытым способом, при завершении работ в карьере возникает необходимость в доработке приконтурных запасов. Объемы и содержание полезных компонентов в таких приконтурных запасах, расположенных на границе контура карьера, как правило значительны. Отработка таких запасов в большинстве случаев осложнена необходимостью сохранения бортов карьера или их частей в устойчивом состоянии. В АО «Уралмеханобр» наработан огромный опыт разработки научно-технической документации по отработке приконтурных запасов, расположенных в бортах и дне карьера на многих месторождениях: Учалинском, Сибайском, Молодежном, Муртыкты и т.д.
Технология отработки запасов месторождений камерной системой разработки с закладкой и восходящей выемкой запасов.
Технология отработки запасов в восходящем порядке при применении систем с закладкой имеет ряд преимуществ относительно классического нисходящего порядка выемки. К таким преимуществам относятся: отсутствие необходимости формирования более прочного несущего слоя при закладочных работах; возможность двойного применения одной и той же выработки при выемке запасов в смежных подэтажах, когда вентиляционно-закладочная выработка для нижерасположенной камеры становится буро-откаточной выработкой для вышерасположенной камеры.
Технология отработки запасов отдельных участков, ярусов и целых месторождений в восходящем порядке была разработана в последнее время для целого ряда месторождений: Озерное, Ново-Учалинское, Сафьяновское, Октябрьское (Норильский Никель), и т.д.
Технология освоения месторождений ценных малоустойчивых руд камерными системами разработки с закладкой.
Одним из «know-how» разработанным специалистами АО «Уралмеханобр» для выемки руд слабой устойчивости является разработка варианта системы разработки с выемкой руды ромбовидными камерами, расположенными в так называемом «шахматном» порядке.
В условиях добычи запасов слабоустойчивых руд ввиду невозможности значительных по размерам обнажений рудного массива при классическом подходе к проектированию горных работ применяют слоевые системы разработки, где размеры выемочных единиц не превышают 4 – 6 метров, то есть соответствуют размерам обычных подготовительных выработок. Данные системы разработки характеризуются большим объемом подготовительно-нарезных работ, высокими затратами на выемку руды и низкой производительностью.
Проведены исследования на рудниках, которые показали, что при выемке камер на их контуре в результате проходящих геомеханических процессов, влияния взрывных работ и фактора времени выемки запасов камер образуется устойчивый контур эллиптической формы, причём его форма одинакова для разных прочностей руд, глубины добычи и др. Наиболее часто повторяющийся угол наклона стенок камер составляет 73 -75 градусов.
Это свидетельствует о том, что наиболее устойчивой по форме является не общепринятая прямоугольная форма сечения камер, а эллиптическая, а определение геометрических параметров камер правильнее осуществлять на основе идеи вписывания ромбовидной камеры в эллиптическую полость устойчивого обнажения. Относительно друг друга камеры оптимально располагать в так называемом «шахматном» порядке.
Шахматное взаимное расположение камер позволяет вести выемку запасов руды камерами с максимально возможными геометрическими параметрами. Устойчивость верхней части камеры достигается за счет укладки твердеющей закладки соответствующей прочности в ранее отработанные камеры. Угол наклона рудной стенки камеры 73-75 градусов.
В настоящее время данная технология внедрена на руднике «Айхал» АК АЛРОСА, отработано более 300 ромбовидных камер. Размеры выемочных единиц по высоте для условий рудника были увеличены с 5-ти до 30-ти метров, себестоимость добычи снизилась на 45%, производительность рудника возросла с 500 до 700 тыс. тонн в год.
Технология выемки запасов ромбовидными камерами запроектирована при отработке запасов Яковлевского, Корбалихинского и Гайского месторождений.
Технология использования хвостов обогащения для закладки выработанного пространства.
В связи с ограниченной возможностью складирования хвостов обогащения фабрики проводятся исследования по изысканию методов их утилизации. Утилизация хвостов обогащения в составе закладочной смеси является одним из путей частичного решения проблемы размещения отходов производства. Разработанные составы закладочных смесей с использованием в качестве заполнителя хвостов обогащения прошли промышленные испытания на рудниках. Результаты испытаний показали возможность и целесообразность использования хвостов обогащения для закладки выработанного пространства.
Технология тонкого измельчения доменного граншлака для применения в закладочных смесях.
При производстве закладочных смесей традиционно применяется цемент в качестве вяжущего. Для сокращения затрат на вяжущий материал разработаны составы закладочных смесей с применением тонкомолотых доменных гранулированных шлаков (тонкость помола 80 % частиц менее 0,08 мм) в качестве компонента сложного вяжущего. Разработана технологическая схема закладочного комплекса с применением мельниц ультратонкого измельчения (МУИ). Промышленные результаты применения технологии показывают значительную экономическую эффективность.
Формирование нерабочего борта карьера в глинистых породах.
Технология включает отработку приконтурной полосы наклонными слоями, формирование водоотводящих сооружений и засыпку создаваемого нерабочего уступа между смежными горизонтами внутренним отвалом скальных пород.
Использование способа позволяет увеличить устойчивость откосов уступов и бортов карьера за счет сокращения разупрочняющего воздействия воды на глинистые породы и улучшить условия работы горнодобывающих машин и оборудования.
Новизна и практическое значение изобретения заключается в повышении устойчивости откосов глинистых пород за счет скальной пригрузки и интенсификации сброса воды с берм в систему карьерного водоотлива.
Результат внедрения: уменьшение вскрышных пород при обеспечении безопасности горных работ.
Технология внедрена на карьере «Юбилейный» (республика Башкортостан) и может использоваться.
Отстройка нерабочего борта карьера.
Разработка специалистов АО «Уралмеханобр» может быть использована при открытой разработке месторождений полезных ископаемых с целью сокращения горноподготовительных и вскрышных работ и увеличении числа примыканий предохранительных берм к транспортному съезду.
Результат внедрения на предприятиях:
• Уменьшение объемов горноподготовительных работ за счет сокращения наклонных берм в общем объеме берм при формировании нерабочего борта карьера;
• Уменьшение объемов вскрышных работ за счет замены горизонтальных берм на наклонные на участках примыкания к транспортному съезду.
Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых