Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Геолого-минералогические науки
Геотехнология (подземная, открытая и строительная)

Диссертационная работа:

Якимов Алексей Алексеевич. Обоснование рациональной технологии открытой разработки месторождений комплексных железосодержащих руд (На примере Чинейского месторождения титаномагнетитовых руд) : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.22 : Чита, 2004 132 c. РГБ ОД, 61:05-5/1349

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОТКРЫТОЙ

РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

СКАЛЬНОГО ТИПА 12

  1. Основные исходные положения 12

  2. Обобщение отечественной и зарубежной практики разработки

рудных месторождений открытым способом 13

1.3. Основные особенности проектирования технологии

открытой разработки рудных месторождений 23

1.4. Анализ ранее выполненных исследований в области

технологий открытой разработки рудных месторождений 28

1.5. Минерально-сырьевые ресурсы Каларо-Удоканского

рудного района 33

Глава 2. ОБОСНОВАНИЕ ПРОГРЕССИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

КОМПЛЕКСНЫХ РУД 38

2.1. Основные особенности современной карьерной техники,
технологии и сложившихся тенденций в их изменении 38

2.2. Обоснование прогрессивной технологии открытой
разработки месторождений комплексных руд скального

типа и ее структура 45

2.3. Содержание и последовательность реализации

основных технологических процессов 53

2.4. Выводы , 59

Глава 3. РАЦИОНАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ПАРАМЕТРЫ УПРАВЛЯЕМОГО ВЗРЫВАНИЯ СКАЛЬНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРЕССИВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ

ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ 61

  1. Исходные положения 61

  2. Особенности взрывания горных пород под локально-мобильным укрытием 64

3.3. Обоснование целесообразности рыхления горных пород
взрыванием зарядов ВВ малого и весьма малого диаметра

под локально-мобильным укрытием 66

3.4. Определение рациональной массы локально-мобильного

укрытия 72

  1. Экспериментальное установление основных параметров взрывания горных пород зарядами весьма малого диаметра 78

  2. Выводы 84

Глава 4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ И СОЦИАЛЬНО-
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНЫХ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СХЕМ ОТКРЫТОЙ РАЗРАБОТКИ
МЕСТОРОЖДЕНИЙ КОМПЛЕКСНЫХ ЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩИХ
РУД 86

4.1. Обоснование целесообразности ввода в призабойное
пространство мобильного подготовительно-обогатительного
комплекса 86

  1. Установление рациональных технологических схем открытой разработки Чинейского месторождения комплексных руд 93

  2. Усовершенствование методики сравнительной оценки эффективности технологий открытой разработки месторождений комплексных руд 98

  3. Технико-экономическая оценка эффективности применения прогрессивной технологии открытой разработки месторождений железосодержащих руд 108

4.5. Выводы 112

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 113

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 115

ПРИЛОЖЕНИЯ 126

Введение к работе:

На современном этапе формирования рыночной экономики основой эффективного функционирования и развития горной промышленности страны является широко применяемый открытый способ добычи твердых полезных ископаемых. В настоящее время в России открытым способом добывается около 90% железных руд, более 60% руд цветных металлов и угля.

Вместе с тем эксплуатация карьеров постоянно усложняется ухудшением горно-геологических условий, повышением требований к качеству продукции и ее реализации, рациональному использованию недр и охране окружающей среды в целом. Все это в целом предопределяет необходимость более гибкого и эффективного подхода к освоению месторождений.

Объемы и качество добываемых полезных ископаемых, эксплуатационные и капитальные затраты, прибыль и эффективность функционирования горных предприятий во многом предопределяются рациональностью применяемых технологий открытых горных работ и прежде всего ее основных процессов.

Ныне к качеству рыхления горной массы предъявляются в комплексе
весьма высокие требования, так как кусковатость горной массы, степень ее
разрыхления и компактность развала в значительной мере предопределяют
уровень производительности горно-транспортного, дробильно-

измельчительного оборудования; полноты и качества полезного ископаемого; эксплуатационных затрат и себестоимости конечной минеральной продукции. Зачастую осуществляется валовое взрывание добычных блоков сложного строения на открытый забой, что приводит к существенному нарушению природной геолого-морфологической структуры и контуров рудных тел, значительно затрудняет ведение раздельной выемки и увеличивает количественные и качественные потери.

Ведение массовых взрывов в карьерах весьма негативно отражается на состоянии окружающей среды, нередко приводит к длительным простоям

5 технологического оборудования, особенно в зимний период. Кроме того, широкое использование скважинных зарядов большого диаметра и массового их взрывания значительно затрудняет применение поточного производства горных работ при открытой разработке месторождений скального типа.

В связи с этим сложилась острая необходимость в обеспечении перехода от совершенствования отдельных технологических параметров открытой разработки к разработке принципиально новых технологий, в том числе и поточных, позволяющих коренным образом повысить технологические, экологические и экономические показатели открытых горных работ.

Исследования проводились в соответствии со следующими плановыми тематиками: «Научное обоснование рационального развития основных горнопромышленных отраслей Дальневосточного региона», раздел 2 - «Научное обоснование эффективных технологий освоения ресурсов твердых полезных ископаемых региона» на 2001-2002 г.; «Развитие научных основ и способов геотехнологии добычи цветных и драгоценных металлов», раздел 2 - «Научное обоснование создания прогрессивных технологий открытой разработки рудных и нерудных месторождений» на 2003-2005 г.

Исходным объектом исследования являются основные горногеологические особенности месторождения комплексных железосодержащих

РУД-

Предмет исследования - технология открытой разработки месторождений комплексных железосодержащих руд и ее основные технологические процессы.

Целью работы является научно-техническое обоснование и разработка рациональной технологии открытой разработки месторождений комплексных железосодержащих руд скального типа, позволяющей значительно повысить экономическую, экологическую и социальную эффективность их освоения.

Основная идея работы заключается в том, что создание рациональной технологии возможно осуществить на основе системы эффективных методов:

6 взрывного разрушения скальных горных пород горизонтальными шпуровыми зарядами малого диаметра под локальным мобильным укрытием; глубокой раздельной выемки руд и пород; сквозной рудоподготовки и переработки минерального сырья в призабойной зоне с использованием мобильного подготовительно-обогатительного комплекса. Основные задачи исследований:

  1. Обобщить и выполнить анализ применяемых и предлагаемых технологий открытой добычи руд месторождений скального типа.

  2. Установить рациональные методы и параметры рыхления горных пород взрыванием.

  3. Обосновать целесообразность введения в призабойную зону мобильного подготовительно-обогатительного агрегата.

  4. Обосновать методику сравнительной технико-экономической оценки технологических схем открытой добычи комплексных руд скального и полускального типа.

  5. Обосновать рациональные технологические схемы ведения добычных работ в условиях открытой разработки месторождений комплексных железосодержащих руд, с применением комплекса эффективных методов: взрывного разрушения скальных горных пород горизонтальными шпуровыми зарядами малого диаметра под локальным мобильным укрытием; глубокой раздельной выемки руд и пород; сквозной рудоподготовки и переработки минерального сырья в призабойной зоне с использованием мобильного подготовительно-обогатительного комплекса.

Методы исследований. В процессе выполнения диссертационной работы использован комплекс основных методов исследований, включающий: обобщение и анализ литературных источников и фактических данных горнообогатительного производства; теоретические и экспериментальные исследования; математическую обработку результатов экспериментальных исследований; экономико-математическое моделирование.

7 Научные положения, предоставляемые к защите:

  1. Высокоэффективная открытая добыча и переработка комплексных железосодержащих руд и освоение рудных месторождений скального типа в целом достижимы на основе научно-технического обоснования, разработки и широкого промышленного применения прогрессивной технологии освоения, базирующейся на компактном технологическом комплексе, включающем рациональные методы взрывного разрушения горных пород с использованием локально-мобильного укрытия, глубоко избирательную раздельную выемку и внутрикарьерную переработку кондиционной рудной массы с использованием мобильных подготовительно-обогатительных комплексов'и агрегатов.

  1. Эффективное разрушение комплексных руд скального и полускального типов (при использовании на карьерах компактного горнообогатительного технологического комплекса) достигаются применением рациональных методов и параметров управляемого взрывания горизонтальных зарядов малого и весьма малого диаметра под локально-мобильным укрытием.

  2. Значительное повышение технико-экономической (в 1,2-1,5 раза) и социально-экологической эффективности добычи, подготовки и переработки комплексных руд на карьерах обеспечивается применением рациональных технологических схем, включающих внутрикарьерные мобильные подготовительно-обогатительные комплексы или агрегаты.

Достоверность научных положений и выводов обеспечивается гкор-ректной постановкой и решением основных задач исследований; анализом достаточного объема данных технико-экономических показателей и социально-экологического уровня работы предприятий; использованием методов физического и экономико-математического моделирования и апробацией результатов на международных конференциях.

Научная новизна и ценность выполненной работы: 1. Научно обоснована высокоэффективная технология открытой добычи комплексных железосодержащих руд в сложных географических, горно-

8 геологических и экономических условиях новизна которой подтверждена двумя патентами и одним положительным решением на изобретения.

  1. Предложена развернутая классификация комплексных титаномагне-титовых руд типичного месторождения

  2. Усовершенствована методика технико-экономической оценки эффективности прогрессивной технологии открытой добычи сложнокомплекс-ных руд.

Практическая значимость результатов работы заключается, главным образом, в следующем:

  1. Разработана высокоэффективная технология добычи комплексных железосодержащих руд на карьерах с применением их внутрикарьернои переработки;

  2. Предложены рациональные методы и параметры взрывного разрушения горных пород различной крепости, позволяющие:

организовать работу карьера без остановки на выполнение взрывных работ и значительно снизить негативную нагрузку горных работ на окружающую среду;

обеспечить условия для осуществления глубокой селективной выемки;

3. Использование предложенных рациональных технологических схем,
методов и параметров при открытой разработке месторождений комплекс
ных руд позволяет:

существенно повысить полноту использования минерального сырья и недр в целом;

значительно снизить (в 1,5-2 раза) капитальные и эксплуатационные затраты, сроки строительства и реконструкции рудных карьеров;

исключить транспортировку кондиционной руды на переработку;

существенно повысить производительность труда на рудных карьерах.

9 Реализация результатов исследований и разработок:

  1. Рекомендации по использованию прогрессивной технологии открытой добычи руд и их внутрикарьерной переработке учтены ответственными специалистами ОАО «Забайкалстальинвест» при разработке технико-экономического обоснования постоянных кондиций на титаномагнетитовые руды Чинейского месторождения.

  2. Основные научные и практические результаты выполненных исследований используются в учебном процессе Горного института ЧитГУ по специальности «Открытые горные работы» при чтении лекций и проведении практических занятий по учебным дисциплинам «Технология и безопасность взрывных работ», «Горные машины и механизмы», а также при дипломном и курсовом проектировании.

Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы и ее отдельные положения докладывались на IV международной научной конференции «Физические проблемы разрушения горных пород» (г. Москва, 2004 г.), научном симпозиуме «Неделя горняка - 2004» (г. Москва, 2004 г.), научном симпозиуме «Неделя горняка - 2002» (г. Москва, 2002 г.), I международной конференции «Ресурсовоспроизводящие, малоотходные и природоохранные технологии освоения недр» (Москва 2002 г.), X международной конференции «Технология, оборудование и сырьевая база горных предприятий промышленности строительных материалов» (Минск, 2002 г.), IV международном симпозиуме «Геологическая и минерагеническая корреляция в сопредельных районах России, Китая и Монголии» (Чита 2001 г.), научном симпозиуме «Неделя горняка - 2001» (г. Москва, 2001 г.), I международной конференции «Забайкалье на пути к устойчивому развитию: экология, ресурсы, управление» (г. Чита, 2000 г.), межрегиональной научно-технической конференции «Новый век — новые открытия» (г. Чита, 2001 г.), ежегодных научно-технических конференциях Горного института (г.Чита, 2000-2003 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 научных работ, получено 2 патента и 1 положительное решение ФИПС на выдачу патента РФ на изобретение.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, 110 библиографических источников и содержит 130 страниц, включая 15 таблиц и 20 рисунков.

Основное содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность диссертационных исследований, сформулированы цель и задачи исследования, определена научная новизна и практическая значимость.

В первой главе «Современное состояние проблемы открытой разработки рудных месторождений скального типа» обобщены и проанализированы сведения о применяемых технологиях открытой разработки рудных месторождений скального и полускального типа, технологических решениях заложенных в проекты, а также ранее выполненных исследованиях в этой области. Рассмотрено состояние минерально-сырьевой базы Каларо-Удоканского рудного района и дана исходная типизация руд Чинейского ме-. сторождения.

Во второй главе «Обоснование прогрессивной технологии открытой разработки месторождений комплексных руд» выявлены основные тенденции развития современного карьерного оборудования и выполнен их анализ, дано технологическое обоснование прогрессивной технологии открытой разработки месторождений комплексных руд скального типа, ее структура и последовательность реализации технологических решений, предложена конструкция буровзрывного агрегата, совмещающего функции бурения, заряжания, забойки и укрытия взрываемого массива.

В третьей главе «Рациональные методы и параметры управляемого взрывания скальных горных пород для реализации прогрессивной технологии открытой разработки рудных месторождений» определены основные направления в достижении управляемого взрывания горных пород, выявлены

особенности их взрывания под локально-мобильным укрытием, выполнено обоснование целесообразности рыхления горных пород взрыванием зарядов малого и весьма малого диаметра, экспериментально установлены рациональные параметры взрывания горных пород зарядами малого и весьма малого диаметра, предложена эмпирическая зависимость для определения массы щитового укрытия.

В четвертой главе «Технико-экономическое и социально-экологическое обоснование рациональных технологических схем открытой разработки месторождений комплексных железосодержащих руд» предложена конструкция и обоснована целесообразность введения в призабойное пространство мобильного подготовительно-обогатительного комплекса, разработаны рациональные технологические схемы открытой разработки для условий Чинейского месторождения, предложена усовершенствованная методика сравнительной оценки эффективности технологий открытой разработки месторождений комплексных руд, выполнена технико-экономическая оценка эффективности применения прогрессивной технологии открытой разработки на примере Чинейского месторождения.

В заключительной части диссертации содержатся основные выводы и результаты работы.

Подобные работы
Мельков Дмитрий Андреевич
Исследование и оптимизация параметров технологий разработки по критериям напряженности массива и качества руд : на примере месторождений Садонского рудного узла
Соболев Анатолий Ильич
Повышение эффективности технологии разработки крутопадающих тонкожильных месторождений на основе интенсификации выпуска замагазинированной руды (На примере рудников Забайкалья)
Кужиков Алексей Александрович
Обоснование эффективной технологии выпуска глиносодержащих руд при разработке жильных месторождений системами с магазинированием
Назарова Евгения Юрьевна
Обоснование технологии разработки месторождений карбонатных пород вблизи селитебных территорий
Невежин Александр Юрьевич
Обоснование технологии разработки месторождений облицовочного мрамора комбинированным способом
Игнатов Михаил Викторович
Обоснование интенсивных технологий разработки месторождений с неравномерным оруденением
Черепанов Евгений Викторович
Обоснование технологии разработки крутопадающих вытянутых месторождений при ликвидации отставания вскрышных работ
Опрышко Денис Сергеевич
Обоснование рациональной технологии разработки малых континентальных россыпных месторождений золота
Этезов Исмаил Кусаинович
Обоснование технологии управления состоянием прикарьерного массива при разработке месторождений комбинированным открыто-подземным способом (На примере Тырныаузского вольфрамо-молибденового месторождения)
Мозер Сергей Петрович
Обоснование рациональных параметров технологии разработки каменной соли на месторождениях купольного типа

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net