• Малиновский Евгений Геннадьевич
• Ахпашев Богдан Андреевич
• Голованов Алексей Иванович
• Гильдеев Александр Маликович

Малиновский Е. Г., Ахпашев Б. А., Голованов А. И., Гильдеев А. М. Сравнение результатов физического моделирования и натурного эксперимента по торцевому выпуску руды при системе этажного принудительного обрушения для пологих залежей // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 7. С. 34–44. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-34-44

Введение. Определение эффективных параметров систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород в условиях мощных пологих залежей является нетривиальной задачей ввиду отсутствия достаточного мирового и отечественного опыта. В связи с этим оптимальные параметры выпуска руды наиболее достоверно определяются на основе физического и математического моделирования с учетом данных натурных экспериментов.
Цель работы. На основе физического и математического моделирования с учетом данных натурных экспериментов выявить закономерности истечения горной массы в привязке к конкретным горно-геологическим условиям месторождения. С использованием полученных данных о кинематике формирования фигур выпуска определить показатели сыпучести среды, необходимые для создания математической модели выпуска руды в аналогичных условиях.
Методика проведения исследований. Проведение физического моделирования торцевого выпуска руды с определением показателей извлечения и сыпучести среды.
Результаты. Сопоставление результатов натурных экспериментов с результатами физического моделирования показало достаточную сходимость по местам образования потерь и разубоживания, по подобию закономерностей истечения отбитой руды, по формированию фигуры выпуска. На основе физического моделирования определена зависимость показателя сыпучести среды от высоты фигуры выпуска, необходимая для выполнения математического моделирования выпуска.
Выводы. Определенные в результате физического моделирования и натурных экспериментов характеристики сыпучести среды, заложенные в математическую модель выпуска, позволят осуществлять оптимизацию параметров систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород на мощных пологих месторождениях.

Ключевые слова: пологие залежи; системы разработки; этажное обрушение; торцевой выпуск; физическое моделирование; натурный эксперимент.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Именитов В. Р., Ковалев И. А., Уралов В. С. Моделирование обрушения и выпуска руды. М.: МГИ, 1961. 151 с.
2. Малахов Г. М., Безух Р. В., Петренко П. Д. Теория и практика выпуска руды. М.: Недра, 1968. 310 с.
3. Куликов В. В. Выпуск руды. М.: Недра, 1980. 303 с.
4. Кабелко С. Г., Дунаев В. А., Герасимов А. В. Компьютерная технология прогнозной оценки показателей выпуска руды при разработке месторождений системами с обрушением руды и породы // Известия вузов. Горный журнал. 2014. № 8. С. 54–61.
5. Башков В. И. Расчет параметров и конструктивное оформление варианта системы разработки подэтажного обрушения с торцевым выпуском руды // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 2 (108). С. 75–78.
6. Савич И. Н., Мустафин В. И. Перспективы применения и обоснование проектных решений при этажном и подэтажном торцевом выпуске руды // ГИАБ. 2015. № S1. С. 419–429.
7. Голик В. И., Белодедов А. А., Логачев А. В., Шурыгин Д. Н. Совершенствование параметров выпуска руд при подэтажном обрушении с торцовым выпуском // Известия Тульского государственного университета. Науки о земле. 2018. № 1. С. 150–159.
8. Ермакова И. А. Установление параметров потока при выпуске руды в системах разработки с обрушением // Техника и технология горного дела. 2018. № 1. С. 4–11.
9. Kvapil R. Gravity fow of granular material in hoppers and bins. Part 1. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 1965. Vol. 2. Р. 35–41.
10. Marano G. The interaction between adjoining draw points in free fowing materials and its application to mining. Chamber of Mines Journal. Zimbabwe. 1980. Р. 25–32.
11. Laubscher D. H. Cave mining – the state of the art. The Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy. 1994. Vol. 94. No. 10. P. 279–293.
12. Rustan A. Gravity fow of broken rock – what is known and unknown. In Proceedings MassMin 2000, Brisbane. P. 557–567. Ed. G. Chitombo. The AusIMM, Melbourne. 2000.
13. Power G. R. Modelling granular fow in caving mines: large scale physical modelling and full scale experiments. PhD thesis. The University of Queensland, Brisbane. 2004.
14. Малофеев Д. Е. Развитие теории выпуска руды под обрушенными породами: монография. Красноярск: СФУ, 2007. 172 с.

Поступила в редакцию 9 июля 2019 года

• Лель Юрий Иванович
• Исаков Сергей Владимирович
• Мусихина Ольга Владимировна
• Костин Александр Львович
• Ганиев Руслан Салаватович

Скачать DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-14-24

Лель Ю. И., Исаков С. В., Мусихина О. В., Костин А. Л., Ганиев Р. С. Оценка эффективности реконструкции и перспектив развития циклично-поточной технологии горных работ на Бачатском угольном разрезе // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 7. С. 14–24. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-14-24

Цель работы – анализ опыта эксплуатации, технико-экономическая оценка применения и перспектив развития циклично-поточной технологии (ЦПТ) горных работ в филиале ОАО «УК «Кузбассразрезуголь» Бачатском угольном разрезе.
Актуальность исследований. Внедрение циклично-поточной технологии является одним из основных направлений повышения эффективности горных работ при разработке глубоких рудных карьеров и угольных разрезов. В связи с этим весьма актуальным становится вопрос выявления основных причин низкой эффективности указанной технологии на Бачатском угольном разрезе и оценки перспектив ее применения при дальнейшем развитии горных работ.
Методика проведения исследований. При решении поставленной задачи был проведен анализ проектной документации и фактических показателей эксплуатации комплекса ЦПТ на Бачатском угольном разрезе за 2010–2017 гг., рассмотрены технологические решения по вариантам реконструкции комплекса на перевозках вскрышных пород на Южный отвал и варианту строительства нового комплекса ЦПТ на восточном борту разреза, произведена экономическая оценка вариантов и определены перспективы применения ЦПТ при дальнейшей разработке разреза. Использовались методы экономико-математического моделирования, технико-экономического и горно-геометрического анализа.
Результаты. Установлено, что наиболее эффективным вариантом является полный демонтаж существующего комплекса ЦПТ и переход на транспортирование вскрыши на Южный отвал автомобильным транспортом. Предложены технологические решения по строительству нового комплекса ЦПТ на восточном борту разреза. Обоснованы месторасположение, состав комплекса и конструкция дробильно-перегрузочного пункта. На основе экономических расчетов сделан вывод о высокой эффективности ЦПТ при перевозке вскрышных пород на Восточный отвал разреза.
Область применения результатов. Полученные результаты могут найти применение в практике проектирования и эксплуатации угольных предприятий с открытым способом разработки, что позволит избежать ошибочных решений, допущенных при проектировании и выборе оборудования ЦПТ на Бачатском разрезе.

Ключевые слова: циклично-поточная технология; разрез; автотранспорт; конвейер; дробильноперегрузочный пункт; объем перевозок; себестоимость; эффективность; реконструкция.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Яковлев В. Л., Корнилков С. В., Соколов И. В. Инновационный базис стратегии комплексного освоения ресурсов минерального сырья. Екатеринбург: УрО РАН, 2018. 360 с.
2. Яковлев В. Л., Кармаев Г. Д., Берсенев В. А., Сумина И. В. Новые решения в развитии циклично-поточной технологии // Горный журнал. 2016. № 10. С. 54–64.
3. Яковлев В. Л., Кармаев Г. Д., Берсенев В. А., Сумина И. Г. О моменте ввода циклично-поточной технологии на карьерах // Известия вузов. Горный журнал. 2015. № 3. С. 4–11.
4. Федоров А. В., Горев Д. Е. Использование циклично-поточных технологий на добыче угля в целях повышения операционной эффективности работы разрезов // ГИАБ. 2014. № 6. С. 131–140.
5. Ясюченя С. В., Опанасенко П. И., Исайченков А. Б. Проблемы и перспективы циклично-поточной технологии при открытой разработке угольных и рудных месторождений // Рациональное освоение недр. 2014. № 3. С. 52–60.
6. Кармаев Г. Д., Глебов А. В. Выбор горнотранспортного оборудования циклично-поточной технологии карьеров. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. 296 с.
7. Хохряков В. С. Оценка эффективности инвестиционных проектов открытых горных разработок. Екатеринбург: УГГГА, 1996. 180 с.
8. Яковлев В. Л., Кармаев Г. Д., Берсенев В. А., Глебов А. В., Семёнкин А. В., Сумина И. Г. Об эффективности применения циклично-поточной технологии горных работ на карьерах // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. 2016. № 1. С. 100–109.
9. Burt C. Equipment selection for surface mining: a review // Interfaces. 2014. No. 44(2). P. 143–162.
10. Burt C., Cacceta L. Equipment selection for mining: with case studies. 2018. 155 p.
11. Runge I. Economics of mine planning and equipment selection // Mine Planning and Equipment Selection (MPES). 2010. P. 100.
12. Смирнов В. П., Лель Ю. И. Теория карьерного большегрузного автотранспорта. Екатеринбург: УрО РАН, 2002. 355 с.

Поступила в редакцию 10 июля 2019 года

• Валиев Нияз Гадым Оглы
• Багазеев Виктор Константинович
• Бойков Иван Сергеевич
• Здоровец Игорь Леонидович

Багазеев В. К., Бойков И. С., Валиев Н. Г., Здоровец И. Л. Оценка попутной концентрации тяжелых минералов при гидротранспорте пульпы в трубопроводе // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 7. С. 25–33. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-25-33

Введение. При разработке россыпных месторождений, содержащих тяжелые минералы в небольших количествах, целесообразно использовать гидромеханизированную технологию, включающую попутную концентрацию этих минералов, имеющую существенное значение для предварительного обогащения песков.
Цель работы. Оценка попутной концентрации тяжелых минералов в придонном слое трубопровода и выделение этого слоя из общего потока при гидротранспорте пульпы при разработке россыпей землесосными снарядами.
Методология. На основе анализа закономерностей гидротранспорта пульпы, гранулометрического распределения песков и результатов физического моделирования процесса в лабораторных условиях приводится аналитическое обоснование параметров попутной концентрации тяжелых минералов. Основные положения оценки попутной концентрации: при гидротранспорте песков в трубопроводе образуется придонный слой крупных и тяжелых частиц, перемещающихся в виде волочения и перекатывания, при этом распределение частиц по крупности и плотности в поперечном сечении потока пульпы соответствует формуле Розина–Раммлера.
Результаты. Приводятся результаты лабораторного исследования взвешивания тяжелых частиц из придонного осадка, измерения скорости взвешивания для тяжелых минералов и кварцевого песка. Полученные результаты аппроксимированы формулой. Приводится пример аналитической оценки возможности попутной концентрации тяжелых минералов.
Выводы. Использование попутной концентрации без изменения технологической схемы разработки существенно повысит эффективность последующих процессов обогащения при
разработке россыпных месторождений.

Ключевые слова: земснаряд; гидротранспорт; осадкообразование; попутная концентрация
тяжелых минералов.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Согин А. В., Согин И. А., Битюрин К. А. Гидромеханизация при намыве строительных площадок, грунтовых сооружений, пляжей. Нижний Новгород: ННГУ, 2013. 267 с.
2. Петропавловская В. Е., Новиченкова Т. Б., Белов В. В., Бурьяков А. Ф. Гранулометрический состав как критерий регулирования свойств дисперсных систем // Строительные материалы. 2013. С. 64–65.
3. Семененко Е. В., Никифорова Н. А., Татарко Л. Г. Расчет параметров гидротранспорта при существенном различии плотности транспортируемых частиц // Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Серiя «Механiка». 2013. Т. 1. Вип. 17. С. 105–111.
4. Digitemie I. E., Ioppa A. V. Mini suction dredger for sand // The fourteenth International Scientif c and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientists “Modern Techniques and Technologies” (MTT’2008), Tomsk, Tomsk Polytechnic University. Tomsk: TPU Press, 2008. С. 56–58.
5. Ялтанец И. М. Справочник по гидромеханизации. М.: Горная книга, 2011. 736 с.
6. Глевицкий В. И. Гидромеханизация в транспортном строительстве: справ. пособие. М.: Недра, 1989. 271 с.
7. Бессонов Е. А. Технология и гидромеханизация гидромеханизированных работ: справ. пособие для инженеров и техников. М.: Центр, 1999. 544 с.
8. Журин В. Д., Юфин А. П. Оборудование гидромеханизации. М.: Госстройиздат, 1960. 300 с.
9. Филиппов В. В. Технологические трубопроводы и трубопроводная арматура. СГТУ, Самара: 2007. 70 с.
10. Zvereva N. A., Valtsifer V. A. Internal structure of a powder during of its compacting //
14 International Congress of Chemical and Process Engineering CHISA. Praha (Czech Republic). 2000. Р. 63.
11. Пилов П. И. Гравитационная сепарация полезных ископаемых. Днепропетровск: НГУ, 2010. 127 с.
12. Валиев Н. Г. Расчет распределения частиц золота по крупности на откосе намываемого массива // Известия вузов. Горный журнал. 2002. № 6. С. 15–18.
13. Багазеев В. К., Валиев Н. Г. Гидромеханизация: разработка песчано-гравийных месторождений землесосными снарядами. Екатеринбург: УГГУ, 2006. 152 с.
14. Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. М.: Машиностроение, 1992. 560 с.
15. Кутищев А. В. Гранулометрический состав разреза сеноманских песчаных отложений Восточного участка месторождения «Центральное» Тамбовской области // Вестник ВГУ. Сер. Геология. 2013. № 2. С. 35–39.

Поступила в редакцию 2 июля 2019 года

• Волков Евгений Павлович
• Анушенков Александр Николаевич

Скачать выпуск DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-5-13

Волков Е. П., Анушенков А. Н. Разработка технологии закладки горных выработок твердеющими смесями на основе хвостов обогащения // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 7. С. 5–13 (In Eng.). DOI: 10.21440/0536-1028-2019-7-5-13

Введение. Актуальным направлением совершенствования технологии подземных горных работ является широкое внедрение систем разработки с закладкой выработанного пространства.
Цель работы. Разработать и рекомендовать эффективную технологию закладки горных выработок твердеющими смесями на основе хвостов обогащения.
Методы исследования. Проведение экспериментальных исследований технологий закладки горных выработок твердеющими смесями на основе хвостов обогащения с определением основных характеристик искусственного массива.
Анализ. В представленной работе приведены результаты исследований традиционных технологий приготовления твердеющих смесей и разработанной авторами, подтверждающие эффективность гидроударно-кавитационной активации материалов смеси.
Заключение. Анализ исследуемых технологий производства закладки показал эффективность разработанного способа, основанного на гидроударно-кавитационной обработке материалов твердеющих смесей.

Ключевые слова:
подземная разработка;
закладка;
твердеющие смеси;
хвосты обогащения;
гидроударно-кавитационный смеситель.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Битимбаев М. Ж., Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н. Теория и практика закладочных работ при разработке месторождений полезных ископаемых. Алматы: Дауiр, 2012. 624 с.
2. Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н., Шапошник С. Н., Турсунбаева А. К. Технология закладочных работ на горнодобывающих предприятиях Республики Казахстан // ФТПРПИ. 2013. № 1. С. 95–105.
3. Chen G. Y. and Huang W. H. Investigation on blending CFB ash with blast furnace slag as replacement for Portland cement used in concrete binders. Adv. Mater. Res. 2013. Vol. 723. P. 623–629.
4. Kroupnik L., Abdykalykova R., Elemesov K., Sładkowski A., Shaposhnik Yu., Shaposhnik S. Combined pipeline transport for hardening filling Mixtures. VIII Int. Conf. "Transport Problems". Сatowice, Poland, 2016. Р. 258–265.
5. Deng D. Q., Liu L., Yao Z. L., Song K. I., and Lao D. Z. A practice of ultra-fine tailings disposal as filling material in a gold mine. J. Environ. Manage. 2017. Vol. 196. P. 100–109.
6. Hu S. G., Lu X. J., Niu H. L. and Jin Z. Q. Research on preparation and properties of backfilling cementation material based on blast furnace slag. Adv. Mater. Res. 2011. Vol. 158. P. 189–196.
7. Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н., Шапошник С. Н. Разработка технологии закладочных работ на проектируемом Ново-Лениногорском руднике // ГИАБ. 2015. № 8. С. 25–32.
8. Ke X., Zhou X., Wang X., Wang T., Hou H., and Zhou M. Effect of tailings fineness on the pore structure development of cemented paste backfill. Constr. Build. Mater. 2016. Vol. 126. Р. 345–350.
9. Гребенкин С. С., Мельник В. В. Прогрессивные технологии подземной отработки запасов месторождений полезных ископаемых с закладкой выработанных пространств. Донецк: ВИК, 2013. 752 с.
10. Николаев Е. И., Гультяев В. Г., Кожбанов К. Х. Новая технология приготовления твердеющей закладки на Орловском руднике // Горный журнал. 2002. № 5. С. 58–60.
11. Крупник Л. А., Шапошник Ю. Н., Шапошник С. Н. Перспективные направления транспортирования закладочной смеси в шахту на горнодобывающих предприятиях Казахстана // Горное оборудование и электромеханика. 2015. № 4. С. 21–28.
12. Волков Е. П., Анушенков А. Н., Гузанов П. С., Лытнева А. Э. Закладочные смеси на основе отходов обогащения руд в системах подземной разработки месторождений Норильского промышленного района // Горный журнал. 2015. № 6. С. 85–87.
13. Балабышко А. М. Роторные аппараты с модуляцией потока и их применение в промышленности. М.: Недра, 1992. 176 с.
14. Смесительно-активирующее устройство для жидких сред: пат. 2550609 Рос. Федерация. № RU 2 550 609 C1; заявл. 28.03.2014; опубл. 10.05.2015. Бюл. № 13. 6 с.
15. Способ приготовления литых твердеющих закладочных смесей на основе мелкодисперсного заполнителя: пат. 2607329 Рос. Федерация. № RU 2 607 329 C1; заявл. 30.11.2015; опубл. 10.01.2017. Бюл. № 1. 8 с.

Поступила в редакцию 2 июля 2019 года