Расчёт технико-экономических показателей вибровыпуска руды для условий отработки Апатитовых месторождений

ВВЕДЕНИЕ

В современных системах подземной разработки рудных место­рождении выпуск и доставка руды являются наиболее несовершен­ными и трудоемкими технологическими процессами. Выпуск отби­той руды из очистного пространства осуществляется, как правило, под обрушенными породами или под защитой потолочины, через густую сеть специальных выработок, равномерно расположенных под очистным забоем. Отбитая руда движется в очистном простран­стве и выпускных выработках под действием собственного веса.

При разработке мощных рудных месторождений площадь бло­ка на одно выпускное отверстие составляет от 25 до 40 м². Тем не менее, из блока извлекается только 50% чистой руды, что объясня­ется размерами фигур выпуска, ограниченных в горизонтальном

направлении. Для уменьшения засорения отбитой руды выпуск из смежных отверстий ведется последовательно равными или нерав­ными дозами в соответствии с разработанными планограммами. Однако существующие методы выпуска, не обеспечивают выполнения составленных пламограмм из-за постоянных зависаний в горловине выпускных выработок и лавинообразного потока руды при ликвидации этих зависаний, В результате процесс выпуска затяги­вается и сопровождается высокими потерями и .разубоживанием руды, достигающим 20% и более.

Несовершенство выпуска руды под действием собственного ве­са (самотечный выпуск) и использование на рудниках малопроиз­водительного доставочно-погрузочного оборудования создают «уз­кое место» в технологическом комплексе работ современных систем разработки, особенно при использовании перспективных систем с массовой отбойкой руды.

При системах разработки с массовой отбойкой руды, которые относятся к высокопроизводительным, невозможно реализовать пре­имущества эффективных методов одновременного обрушения десят­ков тысяч тонн руды в пределах одного блока ввиду того, что про­изводительность доставки составляет всего лишь несколько сот тонн в сутки. Так, лучшие показатели по выпуску руды на передо­вых отечественных предприятиях (на рудниках им. Губкина, «Молибден», им. С. М. Кирова, «Дегтярский») составляют 150— 300 т/смену. На большинстве других предприятий выпуск руды непревышает 100—150 т/смену, что обеспечивает интенсивность выпус­ка в пределах 0,3—0,4 т/сутки с 1 м² обрушенной площади блока.

Низкая интенсивность выпуска руды особенно неблагоприятно сказывается на ведении горных работ с увеличением глубины раз­работки при системах с обрушением руды и вмещающих пород. В этих условиях разрыхленная руда в зоне влияния выпускной вы­работки быстро уплотняется под воздействием развивающегося горного давления, что значительно уменьшает ее подвижность, В ре­зультате при выпуске быстро появляются налегающие пустые по­роды, которые более подвижны вследствие меньшего переуплотне­ния. По данным исследований, на шахтах Кривого Рога, где око­ло 70% руды добывается системами разработки с обрушением, по­тери руды в связи с отработкой глубоких горизонтов увеличились на 6—7%. Эти и другие исследования показывают, что уве­личение интенсивности выпуска руды до 2,0—2,5 т/суткис 1 м² обрушенной площади блока значительно снижает потери руды и улучшает условия эксплуатации доставочных выработок в резуль­тате уменьшения горного давления на днище блока.

Низкая производительность выпуска руды вызывает необходи­мость содержания большого фронта добычных работ, что отрица­тельно сказывается на уровне технического руководства очистными работами, дезорганизует материально-техническое снабжение за­боев, способствует увеличению объема вспомогательных работ и их слабой механизации, возрастанию затрат на поддержание вырабо­ток и др.

Неудовлетворительная механизация, а также недостаточная кон­центрация горных работ обусловливают повышенную трудоемкость вспомогательных операций (около 70% общих трудовых затрат на добычу).

Отмеченные недостатки самотечного выпуска руды в значитель­ной мере определяют его высокую трудоемкость. Практика рудни­ков свидетельствует о том, что трудоемкость при выпуске руды до­стигает 8—15 чел-смен, на 1000 т, или 36—60% общих затрат труда на очистную выемку. В частности, на рудниках Алтая относи­тельная трудоемкость выпуска и доставки руды составляет 37— 38%, на рудниках комбината КМАруда 37%, на рудниках Норильского комбината 45—50%, а на шахтах «Магнетитовая» к «Эксплуатационная» Высокогорского рудоуправления 58—59% и превышает относительную трудоемкость первичной отбойки в 1,3—1,4 раза.

В качестве примера, иллюстрирующего соотношение трудоемко­сти при очистной выемке, можно привести результаты анализа тру­доемкости работ на передовом руднике «Молибдена», где трудо­емкость выпуска, доставки и транспортирования руды составляет 47,2% общей трудоемкости основных горных работ, тогда как удельный вес подготовки блоков и отбойки руды составляет всего 27,8%. Приведенные значения относительной трудоемкости работ почти совпадают или очень близки к удельным экономическим за-

тратам на выполнение комплекса этих работ. Такое положение объ­ясняется несовершенством применяемой техники, наличием значи­тельного объема ручного труда. Достаточно сказать, что на рудни­ках цветной металлургии уровень механизации доставки руды на очистных работах составляет 55—70%, а погрузка руды из люков

механизирована всего на 50—60%.

Несовершенство существующих методов выпуска и доставки ру­ды приводит к необходимости использования сложных и дорого­стоящих конструкций днищ блоков. В современных системах раз­работки мощных рудных месторождений широко распространены днища блоков с тремя ярусами горных выработок и общей высотой до 18 м. При этом на долю днища приходится, как правило, от 20 до 35% запасов блока. Небольшое сечение и значительная длина выработок обусловливают низкую производительность труда забой­ных рабочих (2—3 м³/смену) при нарезке днища. Работы по пога­шению запасов отбитой руды в днище блока трудоемки, опасны