Системы разработки в практике российских и зарубежных рудников, страница 26

Различают равномерно-последовательный и поочередный режимы выпуска. Равномерно-последовательный режим характеризуется выпуском одинаковыми дозами последовательно из выпускных отверстий. Он обеспечивает равномерное оседание поверхности «отбитая руда – порода», минимальные потери и разубоживание руды.

Поочередный – это выпуск, при котором поочередно из выпускных отверстий руду извлекают полностью на всю высоту обрушенного слоя. Такой режим используется на железорудных месторождениях Горной Шории, применяющих одностадийную систему разработки этажного принудительного обрушения с площадным выпуском руды. Ему свойственно снижение показателей извлечения по сравнению с равномерно-последовательным режимом, но при этом упрощается организация работ.

Теоретически установлено, что достижение высоких показателей извлечения руды обеспечивается при условии, что пространственная форма отбитого слоя руды соответствует фигуре эллипсоидов выпуска. Для достижения высокой эффективности добычи необходимо, чтобы параметры отбойки полезных ископаемых максимально соответствовали параметрам эллипсоида выпуска.

Особенности и показатели извлечения при площадной и торцовой технологиях выпуска руды достаточно подробно изложены в учебниках М.И. Агошкова [1982], В.Р. Именитова [1984] и монографиях В.В. Куликова [1980] и Н.Г. Дубынина [1968]. Площадно-торцовая схема выпуска полезного ископаемого под обрушенными породами, разработанная в ИГД СО РАН, является новым процессом [А.М. Фрейдин, 2008]. Для характеристики этого способа извлечения руды из блоков по сравнению с широко распространенным торцовым выпуском ниже приводятся результаты моделирования этих схем на эквивалентных материалах.

Исследование проводилось на объёмных моделях. Корректность моделирования обеспечивалась выполнением основных трёх условий подобия натуры и модели: геометрического , кинематического  и динамического *.

(где  – линейные размеры в натуре и модели;  – промежутки времени, за которые сходственные точки совершают подобные перемещения;  – силы, действующие в сходственных областях натуры и модели).

Начальные и граничные условия в модели соответствовали подобным условиям натуры: запас длины, ширины и высоты модели принимался достаточным, чтобы в этих пределах разместилась зона потока выпуска с учётом проникновения боковых и налегающих пустых пород. В качестве руды и налегающих пород использовались соответственно рудный концентрат (крупностью частиц 4–6 мм, плотностью 3,65 т/м3) и доломитовая крошка (крупностью 6–10 мм и плотностью 2,6 т/м3), наиболее отвечающие свойствам руды и налегающих пород в натуре.

Параметры моделей с учётом принятого геометрического масштаба l = 100 составили: для технологии торцового выпуска руды – расстояние между буро-доставочными ортами L = 0,12–0,14 м, высота подэтажа h = 0,10 м–0,20 м, толщина отбиваемого слоя tсл = 0,035–0,05 м; для технологии площадно-торцового выпуска руды соответственно  L = 0,12–0,14 м, h = 0,10–0,20 м, tсл = 0,08–0,10 м (рис. 11.3).

           а)                                  б)                                     в)

   для учебника     общ 2     Гост%20к%20гл2_Dis

Рис. 11.3. Модель выпуска руды: а) торцовый; б) и в) площадно-торцовый.

Динамическое подобие выполнялось при условии:

,                                                                                                       (11.14)

где  γ1, γ2 – соответственно, объёмные веса руды и рудного концентрата (материала, используемого в модели). Здесь и далее индекс 1 относится к натуре, 2 – к модели.

Процесс истечения руды характеризуется временем. В связи с этим при моделировании соблюдалось кинематическое подобие. Определяющими факторами при этом являются ускорение свободного падения (g1 и g2) и скорость движения частиц:

                                                                                                             (11.15)

В динамически подобных системах, находящихся в поле сил гравитации, скорость движения частиц в потоке должна согласовываться с критерием подобия Фруда*: