Технологические схемы подготовки отработки маломощных урановых пластов

УДК 622.395.5

А.С. Белоусов, О.Н. Алексеев

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОДГОТОВКИ ОТРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ УРАНОВЫХ ПЛАСТОВ

Приведена краткая геологическая характеристика месторождения «Мало-Тулукуев-ское» рудника №8 «Приаргунского производственного горно-химического объединения», где приступили к добыче урана с маломощных пластообразных рудных тел, вмещающих 28% от балансовых запасов. Представлены два варианта подготовки обособленных пластов — ортовая и штрековая. При этом штрековая подготовка наиболее эффективна и в экономическом и в технологическом плане. Сокращение затрат на подготовку очистного блока (панели) достигается за счет уменьшения объемов проходки подготовительно-нарезных выработок и времени отработки блока. Система разработки — «Сплошная с однослойной выемкой и закладкой». Проветривание блока — за счет общешахтной депрессии. Для уменьшения радоновыделения из горных пород на слоевые орты и штреки наносят торкрет-бетон или полимерное покрытие «Текфлекс». Для ведения горных работ в очистных блоках на руднике №8 применяются погрузочно-доставочные машины ПД-2Э, LH-203, буровые установки СБШ-221, 101 и др. Дополнительно предлагается использовать ПДМ — ST7LP, LH205L-M, бурильную установку DD210L-V, анкероустановщик DS210L. Постоянные поиски путей совершенствования горной технологии и возможностей повышения эффективности отработки сложноструктурных маломощных урановых пластов, позволяют ПАО «ППГХО» развивать производство в современных экономических условиях.

Ключевые слова: месторождение, подготовительные и очистные работы, система разработки, пластообразное рудное тело, орт, штрек, полезное ископаемое, погрузоч-но-доставочные и буровые машины.

DOI: 10.25018/0236-1493-2017-9-0-102-108

Рудник № 8 ПАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ПАО «ППГХО») структурная единица по добыче урановой руды. Шахтное поле рудника включает в себя «Мало-Тулукуевское» и частично «Юбилейное» месторождения. В плане месторождение «Мало-Тулукуевское» вытянуто в северозападном направлении на 3 км, при ширине 600 м на севере до 100—150 м на юге. Оруденение слепое, начинается на глубинах 100—200 м и простирается по падению на 460 м.

Основной фактор, влияющий на размещение оруденения — структурный. Ру-довмещающими являются крутопадающие разломы, трещины и пологий срыв по контакту фельзитов с туфогенно-оса-дочными образованиями.

Пластообразные залежи находятся в рудоносной зоне 2 МТ, контролируются межпластовым срывом, вмещают 28% от балансовых запасов месторождения. Представлены они лентами шириной от 20 до 150 м и протяженностью от первых сотен метров до 800—1400 м, ограни-

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 9. С. 102-108. © А.С. Белоусов, О.Н. Алексеев. 2017.

ченными в плане тектоническими шва-ми-сместителями северо-западного простирания. Благодаря смещениям вмещающих пород по этим нарушениям залежи находятся на различных гипсометрических уровнях.

Распределение урана в пластообраз-ных залежах сложное, наиболее богатые руды локализуются вдоль крутопадающих нарушений. Средняя мощность пластов — 1,62 м. Руда характеризуется от неустойчивой до средней устойчивости. Вмещающие породы — средней устойчивости. Коэффициент крепости пород и руд по шкале профессора М.М. Протодья-конова 10—18 и 8—10, соответственно.

Месторождения рудника № 8 вскрыты стволами 14 «В» и 14 РЭШ. Подготовка выполнена для системы разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» по ортовой схеме в связи с тем, что основные запасы приурочены к вертикальным неустойчивым рудным телам. Пластообразные залежи по своей морфологии характеризуются двумя особенностями: они либо сочленены с вертикальными рудными телами, либо расположены обособлено. Этот фактор определяет их схему подготовительных работ. Пласты, сочлененные с вертикальными рудными телами, подготавливаются, нарезаются и отрабатываются в процессе выемки вертикального рудного тела системой разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой» как очередной рабочий слой [1]. Для обособленных пластообразных рудных тел предлагаются две схемы производства подготовительно-нарезных работ:

1. Ортовая подготовка

Пластообразное рудное тело вскрывается и подготавливается двумя полевыми штреками по откаточному и вентиляционному (нижнему и верхнему) горизонтам. Через 100—200 м они соединены откаточными и вентиляционными ортами. Для подачи свежего воздуха,

сброса исходящей струи, доставки материалов и закладочной смеси проходятся комбайном 2КВ восстающие и рудоспуск для перепуска горно-рудной массы. По почве пласта выполняется проходка слоевого орта, с которого для уточнения границ пласта, его морфологии производятся эксплоразведочные работы [4] путем оконтуривания пласта эксплоразведоч-ными штреками (9) и ортами (8). С орта (3) проведением уклонов (7) и слоевых ортов (12), вскрываются пласты, залегающие ниже (№ 3) или выше (№ 2, 4) подготовленного пласта (№ 1).

При простирании пласта более 100 м от слоевого орта, для обеспечения горных работ запасным выходом и узлом перепуска горной массы, выполняется бурение необходимых вертикальных выработок. Если смежные пласты суммарно длиной 50—100 м, доставка руды осуществляется к рудоспуску слоевого орта — 3.

2. Штрековая подготовка

Штрековая подготовка пластообраз-ных рудных тел рудника № 8 представляет наибольший интерес как в технологическом плане, так и в плане эффективности добычи полезного ископаемого. Сущность ее заключается в следующем: проходятся вентиляционный и откаточный штреки (как показано на рис. 1), выполняется бурение восстающих (5, 5', 6, 6', 7, 8) комбайном 2КВ, сбиваемых между собой слоевым штреком (4), проходка которого осуществляется по пласту № 1. По периметру пласта, в границах панели протяженностью до 200 м, проходят слоевой орт (1) эксплоразведочные орт (2) и штреки (3).

Выполненные горные работы позволяют достаточно точно оценить морфологию пластообразного рудного тела, принять решение о ведении очистных работ и определить направление очистных за-ходок (по простиранию, или вкрест простирания пласта). Далее производится вскрытие и подготовка пласта № 2.

Рис. 1. Схема штрековой подготовки и отработки пласта: 1 — Слоевой орт; 2 — Эксплоразведочный орт; 3 — Эксплоразведочный штрек; 4 — Слоевой штрек; 5 — Вентиляционно-ходовой восстающий; 6 — Рудоспуск; 7 — Материальный восстающий; 8 — Закладочный восстающий; 9 — Уклон; 10 — Очистная заходка (первичная); 11 — Целик

Рис. 2. Схема ортовой подготовки и отработки пласта: 1 — штрек; 2 — вентиляционный штрек; 3, 12 — слоевые орты; 4, 4' — вентиляционно-ходовой восстающий; 5 — рудоспуск; 6 — материальный восстающий; 7 — уклон; 8 — эксплоразведочный орт; 9 — эксплоразведочный штрек; 10 — очистная заходка; 11 — закладочный восстающий

№ п/п Наименование выработок Ед. изм. Ортовая подготовка Штрековая подготовка

1 Штрек м 800 400

2 Вентиляционный штрек м 800 400

3 Слоевой орт м 240 160

4 Восстающие выработки м 720 600

5 Уклон м 102

6 Эксплоразведочный орт м 160 80

7 Эксплоразведочный штрек м 800 800

8 Откаточный орт м 240 160

9 Вентиляционный орт м 240 160

10 Затраты на проходку горных выработок руб. 454 146 128,64 296 085 283,2

При себестоимости 1 п.м горизонтальных выработок 125 118,72 руб. и себестоимости 1 п.м вертикальных выработок 43 048,08 руб.

В районе разлома, где произошел сброс пласта, осуществляют проходку: уклона до уровня его почвы; сбойку на рудоспуск (6') и восстающий (5'); эксп-лоразведочного орта, определяющего поперечную границу и угол наклона рудного тела; слоевого штрека, эксплораз-ведочных штреков. В 200 м от экспло-разведочного орта проходят очередной слоевой орт и вертикальные выработки 5, 6, 7, 8 для следующей 200 м панели.

В сравнении с ортовой подготовкой двух 200 м панелей экономический эффект достигается за счет сокращения как вертикальных, так и горизонтальных выработок (таблица).

Технологическая эффективность — результат сокращения времени производства подготовительных работ и, как следствие, срока отработки панели. Для отработки запасов с применением ортовой и штрековой подготовки необходимо применять систему разработки — «Сплошная с однослойной выемкой и закладкой». Очистные заходки располагаются как по простиранию, так и вкрест простирания пласта. Чтобы обеспечить устойчивое состояние горного массива, первичные заходки отрабатываются с оставлением целиков, ширина которых равна двум ширинам очистной заходки. После уклад-

ки закладочной смеси в первичные заходки, целики вынимаются вторичными заходками. Коэффициент погашения первичных заходок — максимально возможный, для поддержания кровли очистного пространства.

Проветривание очистного блока (панели) производится за счет общешахтной депрессии. Свежий воздух подается по восстающему 4(5) — для штрековой подготовки), исходящая струя выдается по восстающему 4'(5'). Для уменьшения влияния вредных факторов радоновыде-ления, на кровлю и борта слоевых ортов и штреков необходимо нанести торкретбетон либо полимерное покрытие Тек-флекс или др.

При отработке пластообразных залежей рудника № 8 ПАО «ППГХО» применяют погрузочно-доставочные машины (ПДМ) ПД-2Э изготовления Ремонтно-механического завода ПАО «ППГХО» и LH-203D, L-130. Бурение производится установками УБШ — Дарасунского завода горного машиностроения или перфораторами ПП-54 с распорной колонкой ЛКР-1У (ЗТ). К указанному горному оборудованию предлагается использовать ПДМ — ST7LP (Atlas Copco), LH 205L-M (Sandvik); бурильную установку DD210L-V (Sandvik) и анкероустановщик DS210L.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Дадиев М. Н. Обработка вертикальных жилообразных и пластообразных урановых рудных тел с применением высокопроизводительных самоходных погрузочно-доставочных машин // Вестник ЗабГУ. - 2014. - № 10. - С. 27-33.

2. Стандарт предприятия СТО 07621060-056-2012 Система разработки «Горизонтальные слои с твердеющей закладкой». — Краснокаменск: ОАО «ППГХО», 2012. — 89 с.

3. Технологический регламент ТР 07621060-09-2012 «Ведение очистных работ в условиях подземных рудников». — Краснокаменск: ОАО «ППГХО», 2012. — 88 с.

4. Стандарт предприятия СТП 76-80 «Разведочные работы. Эксплуатационная разведка на подземных и открытых горных работах». — Краснокаменск: ОАО «ППГХО», 1980. — 18 с.

5. Стандарт предприятия СТП 187-89 «Классификация пород месторождений «С» рудного поля при проведении подземных горных выработок на участках, отнесенных к неопасным по горным ударам». — Краснокаменск: ОАО «ППГХО», 1989. — 8 с.

6. Иванов В. Г. и др. Оптимизация разработки сложноструктурных урановых месторождений. — М.: Горная книга, 2007. — 265 с.

7. Ефремов В. С. и др. Подготовка блоков при разработке рудных залежей. — М.: Недра, 1974. — 208 с.

8. Шурыгин С.В., Белоусов С.А., Алексеев О.Н. Совершенствование системы разработки маломощных рудных тел в ОАО «ППГХО» // Горный журнал. — 2013. — № 8(2). — 64 с. ti^re

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ

Белоусов Анатолий Сергеевич — начальник отдела горного проектирования, ПАО «ППГХО» ОА ГК «Росатом», e-mail: belousovas@ppgho.ru, Алексеев Олег Николаевич — директор, ООО «Ремонтно-механический завод», Краснокаменск, e-mail AlekseevON@ppgho.ru.

ISSN 0236-1493. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 9, pp. 102-108.

UDC 622.395.5

A.S. Belousov, O.N. Alekseev

PROCESS FLOW CHARTS FOR PREPARING THIN URANIUM STRATA FOR MINING

The article gives a brief geological characteristic of Malo-Tulukuy deposit developed by Mine-8 of Priargunsky Mining and Chemical Production, where extraction of uranium from thin sheetlike ore bodies enclosing 28% of in-place reserves is launched. Two variants to prepare isolated strata are presented: with crosscuts and with drifts. The preparation using drifts is more efficient in terms of economy and technology. Cost-saving of preparation of an extraction block (panel) is achieved through the reduction in the development drivage and in the time of the block extraction. The mining system is cut-and-fill. Ventilation uses pressure difference in the mine. Radon emission from rocks is lowered by means of shotcreting and Tekflex high strength cement coating of exposures in crosscuts and drifts. Stoping operations use load-haul-dumpers PD-2E, LH-203, drill rigs SBSh-221, 101 and others. Additionally, it is suggested to introduce ST7LP, LH205L-M, drill rig DD210L-V and jumbo DS210L for rockbolting. The continuous search for ways to improve mining technologies and to enhance efficiency of mining of complex-structure thin uranium strata allows Priargunsky Mining and Chemical Production to progress in the modern economic environment.

Key words: deposit, development and stoping, mining system, sheetlike ore body, mineral, load-haul-dumpers.

DOI: 10.25018/0236-1493-2017-9-0-102-108

AUTHORS

Belousov A.S., Head of Department, e-mail: belousovas@ppgho.ru,

JSC «Priargunsky production mining-chemical association», Rosatom Group, Krasnokamensk, Russia, Alekseev O.N., Director, Repair and Engineering Works, 674673, Krasnokamensk, Russia, e-mail AlekseevON@ppgho.ru.

REFERENCES

1. Dadiev M. N. VestnikZabaykal'skogo gosudarstvennogo universiteta. 2014, no 10, pp. 27—33.

2. Sistema razrabotki «Gorizontal'nye sloi s tverdeyushchey zakladkoy. Standart predpriyatiya STO 07621060-056-2012 (System of mining by horizontal slicing with consolidating backfill. Enterprise standard STO 07621060-056-2012), Krasnokamensk, OAO «PPGKhO», 2012, 89 p.

3. Vedenie ochistnykh rabot v usloviyakh podzemnykh rudnikov. Tekhnologicheskiy reglament TR 07621060-09-2012 (Stoping in underground mines. Process regulations TR 07621060-09-2012), Krasnokamensk, OAO «PPGKhO», 2012, 88 p.

4. Razvedochnye raboty. Ekspluatatsionnaya razvedka na podzemnykh i otkrytykh gornykh rabotakh. Standart predpriyatiya STP 76-80 (Exploration. Operational exploration in open pit and underground mines. Enterprise standard STP 76-80), Krasnokamensk, OAO «PPGKhO», 1980, 18 p.

5. Klassifikatsiya porod mestorozhdeniy «S» rudnogo polya pri provedenii podzemnykh gornykh vyrabotok na uchastkakh, otnesennykh k neopasnym po gornym udaram. Standart predpriyatiya STP 187-89 (Classification of rocks within minefield C in driving underground excavations in rockburst-hazardous areas. Enterprise standard STP 187-89), Krasnokamensk, OAO «PPGKhO», 1989, 8 p.

6. Ivanov V. G. Optimizatsiya razrabotki slozhnostrukturnykh uranovykh mestorozhdeniy (Optimization of complex-structure uranium strata mining), Moscow, Gornaya kniga, 2007, 265 p.

7. Efremov V. S. Podgotovka blokov pri razrabotke rudnykh zalezhey (Preparation of production blocks in ore mining), Moscow, Nedra, 1974, 208 p.

8. Shurygin S. V., Belousov S. A., Alekseev O. N. Gornyy zhurnal. 2013, no 8(2), 64 p.

^_

НОВИНКИ ИЗДАТЕЛЬСТВА «ГОРНАЯ КНИГА»

Горный информационно-аналитический бюллетень № 7 Специальный выпуск № 15

Математическое моделирование в прогнозируемых системах

Год: 2017 Страниц: 72 ISSN: 0236-1493 УДК 004

Разработаны модель управления предприятием и последующая реализация программного обеспечения, позволяющего смоделировать варианты развития предприятия в долгосрочном периоде, комплекс программ на MATLAB, реализующих метод авторегрессии, спектрального и корреляционного анализа, программа на языке программирования Python для оценки платежеспособности заемщиков банка на основе модели с использованием нейронных сетей, исследованы характеристики стохастического временного ряда, предложены программы реализации алгоритмов масштабирования изображений с использованием параллельно-поточных вычислений, распознавания и идентификации лиц на документах.