книги из ГПНТБ / Совершенствование горных работ на карьерах Алмалыкского горно-металлургического комбината

Параметры уравнений связи между коэффициентом изменения оптимальной границы и параметрами забоя определяются системой двух нормальных линейных уравнений.

Расчетами получены следующие уравнения корреляционной связи между коэффициентом изменения оптимальной границы выемки,

Для установления влияния высоты уступа и ширины заходки на потери и разубоживание руды, возникающие при экскаваторной выемке приконтактных зон одной заходкой, по данным табл. 47 и соответствующим формулам рассчитываются количества теряемой

Для выяснения влияния высоты уступа и ширины заходки на по* тери руды и разубоживающей массы рассчитываются коэффициенты изменения количеств теряемой руды и разубоживающей массы. Результаты расчетов приведены в табл. 52 и 53.

144

Характеристики (коэффициент корреляции г, его погрешность оч и надежность у) корреляционных зависимостей коэффициента изменения потерь руды и разубоживающей массы от высоты уступа и ширины заходки приведенные в табл. 54 показывают на тесную линейную связь.

Расчетами получены линейные уравнения корреляционной связи коэффициента изменения потерь руды и разубоживания массы с вы-

Л42

Т а б л и ц а 54

Из этих зависимостей и рис. 53 видно, что потери руды и разубоживающей массы при отработке приконтактной зоны с одной заходки

ределяются параметры рудных тел (угол падения), угол простирания контактов к фронту работ,

длина контактов рудных тел с породами, типы контактов и напра­ вление их отработки), содержание металла в балансовой руде и вме­ щающих породах на контакте, количество погашаемых балансовых запасов.

Все контакты рудных тел классифицируются по типу руды, вме­ щающим породам и углам простирания (табл. 55).

Нормативы потерь и разубоживания руды при экскаваторной

143

где Поб — расчетное количество теряемой балансовой руды при от­ работке одного контакта, т; Воб — расчетное количество разубоживающей массы при отработке одного контакта, т; Ат — поправочный коэффициент; Б — погашаемые балансовые запасы, т.

Определение количеств теряемой балансовой руды и разубоживающей массы при отработке приконтактных зон производится в сле­

параметры рудных тел, количество и длина контактов, содержание металла в приконтактных зонах в руде и породе, количество балан­ совых запасов в этом контуре.

2. Определяется браковочное содержание для каждого типа руды данного месторождения

абр■ Стр ~Ь Со -Ь С]у 100,

ЕрЬмЦ

где Стр — разница затрат на транспортировку горной массы до фаб­ рики и отвала, руб/т; С0 — себестоимость обогащения руды, руб/т; Си — себестоимость металлургического передела на 1 т руды, руб; Е0 — извлечение металла в концентрат, доли единицы, Ем— извле­ чение при металлургическом переделе, доли единицы; Ц — оптовая цена металла, руб/т.

3. Для каждого контакта рассчитывается допустимое разубоживание балансовой руды

^= ^ ^ 1 0 0 , %,

где с — содержание металла в балансовой руде, %; Ъ— содержание

. металла в породе, %.

4. По графикам изменения разубоживания в зависимости от до­ пустимого разубоживания определяется оптимальная граница вы­ емки для каждого контакта.

144

5. Количество теряемой балансовой руды и разубоживающей массы при отработке приконтактной зоны одной заходкой опреде­ ляются по следующим формулам:

1) При отработке приконтактных зон из породного блока. Ко­ личество теряемой руды до оптимальной границы составит

пк= 0 ,0 1 я £ (100 - Р в1), т.

г=1

Количество разубоживающей массы после оптимальной границы выемки составит

N

ВК= 0,01Е 2 Рпр т. г=п+1

2) При отработке приконтактных зон из рудного блока. Коли­ чество разубоживающей массы, попадающей в руду до оптимальной границы, составит

Количество теряемой балансовой руды после оптимальной границы составит

где Е — количество горной массы с 1 м подвигания забоя (единичный объем), т; п — оптимальная граница выемки, м; N — общая протя­

где Ш — ширина экскаваторной заходки, м; а — угол простирания контакта к оси движения экскаватора, градус; L — общая длина контакта, м.

7. Суммируя абсолютные потери и разубоживающую массу по все контактам, намечаемым к отработке на каждом горизонте и в целом но карьеру, определяются их абсолютные величины.

При определении нормативов потерь и разубоживания руды дан­ ные для их расчета находятся по планам эксплуатационной разведки (сетка скважин 50 X 50 м), а отработка рудных блоков производится

по данным опробования взрывных скважин. В связи с этим данные разведки уточняются и каждый рудный блок может разделиться на несколько более мелких блоков с различными сортами руд и вклю­ чениями бедных руд, что увеличит общее количество и длину кон­ тактов. Для учета влияния длины контактов рассчитывается поправочный коэффициент для каждого горизонта. Для этого на погоризонтных планах по данным отработки и эксплуатационной раз­ ведки замеряется общая длина контактов и погашенные балансовые запасы за определенный период времени (2—3 года). Поправочный коэффициент находится по отношению удельной длины контактов фактической к определенной по данным эксплуатационной разведки:

отработки и разведки, м/т; Бф, Lv — общая длина контактов по дан­ ным отработки и разведки, м; Бф, Бр — погашаемые балансовые запасы по данным отработки и разведки, т.

Расчеты нормативов потерь и разубоживании руды производятся в табличной форме.

Для исследования влияния параметров высоты уступа и ширины экскаваторной заходки на величину нормативных потерь и разубоживания руды по разработанной методике рассчитаны нормативы для одного из нижних горизонтов Кальмакырского карьера при отработке его уступами высотой 10, 15 и 20 м экскаваторными заходками шириной от 10 до 24 м. Для расчета нормативов определено средневзвешенное содержание металла в руде по разведочным сква­ жинам на разную высоту уступа (10, 15 и 20 м), подсчитаны запасы балансовой руды в контуре карьера на данном горизонте по приня­ тым вариантам высоты уступа и замерены длины всех контактов балансовой руды с бедной рудой и пустой породой. Нормативы потерь и разубоживания руды, рассчитанные по полученным данным, при­

146

Анализ результатов показывает, что при увеличении высоты уступа с 10 до 20 м нормативы потерь и разубоживания руды уве­ личиваются в 1,5—1,6 раза, а при увеличении ширины экскаваторной заходки с 10 до 24 м — только в 1,3—1,4 раза.

Для выявления характера и степени влияния высоты уступа

иширины экскаваторной заходки на величину нормативных потерь

иразубоживания руды применен

метод корреляционного анализа. Для этого по данным табл. 56, аналогично с табл. 47, 48, рассчи­ тываются коэффициенты измене­ ния нормативов потерь и разубо­ живания руды. При установлении характера и количественных зави­ симостей определяются их харак­ теристики (табл. 57).

Значение характеристик кор­ реляционных зависимостей ука­ зывает на тесную линейную зави­ симость потерь и разубоживания

нений.

Расчетами получены уравнения корреляционной связи между коэффициентом изменения нормативов потерь и разубоживания

При определении совместного влияния высоты уступа и ширины экскаваторной заходки на величины нормативных потерь и разубо­ живания руды используется метод множественной корреляции. Значение коэффициентов изменения нормативов от высоты уступа и ширины заходки приводится в табл. 58.

Т а б л и ц а 58

При установлении характера и количественных зависимостей определяются их характеристики (совокупный коэффициент корре­ ляции Rx, y, z его погрешность oR и надежность у).

Совокупный коэффициент корреляции составляет 0,91, его по­ грешность ±0,026 и надежность 35,3, что указывает на тесную линейную связь между параметрами забоя, потерями и разубоживанием руды.

Параметры уравнений связи между коэффициентом изменения нормативов потерь и разубоживания руды и параметрами забоя определяются решением системы нормативных уравнений.

Расчетами получено уравнение корреляционной связи нормативов потерь и разубоживания руды с параметрами забоя, высотой уступа и шириной заходки:

к = —0,084 + 0,039Д7 + 0,068#.

На основании полученной зависимости нормативы потерь и раз­ убоживания руды при отработке приконтактных зон с заданными параметрами системы разработки могут быть определены из уравне­ ний:

П = П0(-0 ,0 8 4 + 0,039Ж + 0,068#),

Р = р 0(-0,0 84 -+ 0.039Ж + 0,068Я),

где П0, Р0 — нормативы потерь и разубоживания руды при Ш = = 10 м, # = 10 м.

На основании изложенного можно сделать следующие выводы.

1.Увеличение высоты уступа и ширины заходки в 2 раза вызы­ вает увеличение оптимальной границы выемки соответственно в 1,63

и1,5 раза.

2.Увеличение высоты уступа и ширины заходки в 2 раза вызы­ вает увеличение потерь руды и разубоживающей массы при отра­

ботке приконтактной зоны одной заходкой соответственно в 3 и 3,5 раза.

148

3. Методика нормирования потерь и разубоживания руды, осно­ ванная на установлении оптимальной границы выемки и характере изменения разубоживания при отработке приконтактных зон, позво­ ляет устанавливать нормативы с учетом параметров забоя, рудных тел и ценности руды.

4. Параметры системы разработки оказывают значительное влия­ ние на величину нормативных потерь и разубоживания руды. При увеличении высоты и ширины заходки в 2 раза нормативы увеличи­ ваются соответственно в 1,6 и 1,3 раза.

5. Полученные зависимости нормативов от параметров позволяет быстро рассчитать потери и разубоживание руды при изменении параметров системы разработки.

§3. Исследование влияния высоты уступа

иширины заходки на технике-экономические показатели

технологических процессов

Высота уступа и ширина заходки оказывают значительное влия­ ние на эффективность разработки месторождений. Увеличение их параметров вследствие сокращения числа транспортных горизонтов, обусловливающего уменьшение расходов на строительство, текущее содержание и переукладку забойных ж.-д. путей, снижения себе­ стоимости буровзрывных работ и увеличения производительности горного оборудования приводит к повышению эффективности раз­ работки.

На показатели буровзрывных работ наибольшее влияние оказы­ вает высота уступа. Практика ведения буровзрывных работ на карье­ рах показывает, что при увеличении высоты уступа повышается эффективность взрыва за счет заглубления заряда. Это дает возмож­ ность расширить сетку скважины, при этом уменьшается относитель­ ная длина перебура. Все это приводит к увеличению выхода горной массы с 1 м скважины, т. е. уменьшается объем бурения. По данным практики, при увеличении высоты уступа с 10 до 20 м выход горной массы с 1 м сважины увеличивается на 25—28%. При обуривании высоких уступов уменьшаются затраты времени на перестановку буровых станков, уменьшается трудоемкий участок бурения (верхняя часть уступа, разбитая трещинами от предыдущих взрывов), что повышает производительность буровых станков. Производительность буровых станков определяется по формуле

я = = - т т Й г ? ^ Кв. м/смену’

где Т — продолжительность смены, ч; t — чистое время бурения скважины, ч; — время на осмотр станка и бурового инструмента, принимается 0,5 ч независимо от высоты уступа; t2 — время непро­ изводительных простоев по организационным причинам, прини­ мается в зависимости от высоты уступа, ч; t3 — время на переезд станка от скважины к скважине, ч; f4 — время свинчивания и

149

развинчивания става штанг на 1 скважину, определяется из ра­ счета на 1 штангу 8 мин; L скв — глубина скважины, м.

Для установления влияния высоты уступа на производительность буровых станков проводятся хронометражные наблюдения и произ­ водится расчет их сменной производительности. Себестоимость обуривания 1 м3 горной массы определяется по формуле

Сб~1Тс7' ’ РУб/м3’

где Сс — стоимость машиносмены бурового станка, руб.; Пс — смен­ ная производительность станка, м/смену; V — средний выход гор­ ной массы с 1 м скважины м3/т.

При известном характере влияния высоты уступа на производи­ тельность бурового станка и выход горной массы с 1 м скважины себестоимость обуривания определяется из выражения

Сбн = - ^ . руб/м3,

KUKV

где Сб10 — себестоимость обуривания 1 м3 горной массы при высоте уступа 10 м; кп — коэффициент изменения сменной производитель­ ности бурового станка от высоты уступа; kv — коэффициент измене­ ния выхода горной массы с 1 м скважины.

Опыт взрывания высоких уступов на отечественных карьерах [42, 26] показывает, что при увеличении высоты уступов снижается удельный расход ВМ. Взрывание высоких уступов в зажатой среде обеспечивает снижение удельного расхода ВВ за счет:

значительного улучшения равномерности и интенсивности дро­ бления вследствие увеличения времени действия взрыва на массив и более полного его использования;

повышения использования объема скважины; увеличения выхода горной массы.

Влияние высоты уступа на удельный расход ВВ устанавливается обработкой фактических данных взрывных работ.

Расход детонирующего шнура на одну скважину определяется по формуле

D —4а -f- 2ZiCKB-j- 10, м,

где а — расстояние между скважинами, м.

Обработкой полученных данных устанавливается зависимость стоимости взрывных работ от высоты уступа.

Зависимость себестоимости буровзрывных работ от высоты уступа в общем виде может быть получена методом корреляционного ана­ лиза

10 м, руб/м3; а, Ъ, с — постоянные коэффициенты корреляционной зависимости.

150