Инновационная технология вскрытия и разработки глубоких кимберлитовых карьеров

ГЕОТЕХНОЛОГИЯ

УДК 622.684:629.3

ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВСКРЫТИЯ И РАЗРАБОТКИ ГЛУБОКИХ КИМБЕРЛИТОВЫХ КАРЬЕРОВ

А.Н. Акишев, Ю.И. Лель, И.А. Глебов

Предложена инновационная технология вскрытия и разработки глубоких ким-берлитовых карьеров. Реализация технологии рассмотрена на примере разработки Нюрбинского карьера АК «АЛРОСА» до глубины 750 м, соответствующей глубине разведанных запасов. Инновационная технология позволяет увеличить углы откосов бортов карьера с 45...48° в верхней зоне до 57...75° в нижней, сократить объемы выемки вскрыши в 3-8 раз и эффективно доработать запасы полезного ископаемого. Разработана методика расчета необходимой скорости проходки тоннеля, учитывающая скорость углубки карьера, уклон автодорог, вертикальное расстояние между порталами, углы откоса рабочего и нерабочего бортов карьера и направление углубки.

Ключевые слова: карьер, схема вскрытия, уклон автосъезда, полноприводные автосамосвалы, угол откоса борта, тоннель, скорость проходки, комбайн, коэффициент устойчивости борта, роботизация.

В последние годы прослеживается тенденция отхода от традиционного открыто-подземного способа разработки коренных месторождений алмазов, расположенных в криолитозоне. Это связано с увеличением потенциала открытых горных работ за счет внедрения новых технологических решений по вскрытию и отработке месторождений, современного горно-транспортного оборудования с новыми техническими возможностями и роботизации основных технологических процессов.

Рассмотрим проблему доработки месторождения трубки «Нюрбин-ская» АК АЛРОСА» (ПАО), где вариант отработки законтурных запасов ограниченного объема руды в интервале глубин 570...750 м подземным способом экономически неэффективен. В 2015 г. институтом «Якутнипро-алмаз» разработаны рекомендации по горнотехническим параметрам и порядку отработки карьера до глубины 570 м. Согласно проекту с глубины 370 м (гор. -120 м) предусматривается переход с традиционной схемы скрытия на вскрытие крутонаклонными автосъездами ( = 21.25 %) с соответствующим вводом в эксплуатацию полноприводных автосамосвалов с шарнирно-сочлененной рамой. До глубины 370 м горная масса вывозится на поверхность автосамосвалами с колесной формулой 4*2 САТ-777Б,

СЛТ-777Б, ТЕЯЕХ ТЯ-100 грузоподъемностью 91 т по автосъездам с уклоном 8-9 %. С нижних горизонтов горная масса доставляется полноприводными автосамосвалами СЛТ-745С грузоподъемностью 41 т на перегрузочный пункт, расположенный на горизонте -80 м.

Основные преимущества шарнирно-сочлененных самосвалов (ШСС) в проектном варианте заключаются в использовании крутонаклонных съездов ( = 21...25 %) и транспортных берм меньшей ширины по сравнению с автосамосвалами с колесной формулой 4*2, что позволяет увеличить углы наклона нерабочих бортов карьера с 45.48 до 57.63°, сократить дополнительный объем вскрыши от размещения транспортных коммуникаций и отработать карьер до глубины 570 м [1]. При обосновании варианта вскрытия была проведена оценка устойчивости нерабочих уступов и бортов в целом. Оценка производилась путём сравнения расчетных и допустимых коэффициентов запаса устойчивости по методике ВНИМИ. При этом учитывались следующие физико-механический свойства горных пород: плотность, угол внутреннего трения, сцепление в образце и коэффициент структурного ослабления в массиве. Установлено, что расчетные значения коэффициента запаса устойчивости больше минимально допустимых значений (Кд > 1,2).

В 2017 г. институтом «Якутнипроалмаз» совместно с Уральским государственным горным университетом предложена схема вскрытия глубоких горизонтов Нюрбинского карьера законтурным автомобильным тоннелем спиральной формы, позволяющая отработать месторождение до глубины 750 м, соответствующей глубине разведанных запасов [2].

Переход на тоннельное вскрытие осуществляется с глубины 530 м (гор. -280 м). Соединение подземного автомобильного съезда, проходимого за зоной сдвижения, с рабочими горизонтами осуществляется квершлагами, которые проходятся в нерабочих бортах и погашаются по мере понижения горных работ. При такой схеме вскрытия угол наклона нерабочего борта в зоне тоннельного вскрытия не зависит от ширины и уклона транспортных коммуникаций, а определяется только условиями устойчивости. Установлено, что с учетом разницы значений расчетного и допустимого коэффициентов запаса устойчивости бортов на Нюрбинском карьере угол наклона нерабочего борта в зоне тоннельного вскрытия может быть увеличен до 75°. При указанной схеме вскрытия борт карьера на конец разработки имеет выпуклый циссоидальный профиль. Он обеспечивает сокращение объемов вскрышных работ и наибольшую устойчивость уступов, поскольку его контур максимально разгружен от напряжений [3]. Следствием этого является уменьшение нарушений геологической среды и повышение безопасности горных работ. Тоннельное вскрытие обеспечивает снижение гидродинамического давления грунтовых вод на борт карьера, что также будет способствовать увеличению угла откоса нерабочего борта. Наличие тоннеля позволяет размещать в пределах массива аппаратуру на-

блюдения за его состоянием. Кроме того, из тоннеля может быть установлено анкерное крепление, предотвращающее обрушение прибортового массива [4-6]. Применение ШСС и крутых уклонов автосъездов позволяет значительно сократить капитальные вложения на проходку подземных выработок, что является основным ограничением при практической реализации указанного способа вскрытия.

Исходя из производительности карьера по горной массе, грузооборота и интенсивности движения автосамосвалов к рассмотрению был принят однопутный тоннель с разминовкой автосамосвалов в нишах. Расстояние между разминовочными нишами 450 м.

Таким образом, предлагаемая инновационная схема вскрытия Нюр-бинского карьера включает два этапа (табл. 1, рис. 1):

Таблица 1

Основные параметры инновационной схемы вскрытия _Нюрбинского карьера__

Параметры Значения

Конечная глубина карьера Н3, м 750

Глубина и год перехода с традиционной на схему вскрытия крутонаклонными автосъездами Нп1, м

Высота нерабочего борта при переходе с традиционной на схему вскрытия крутонаклонными автосъездами Нн.б1, м 330

Глубина и год перехода с крутонаклонной на схему вскрытия законтурным тоннелем Нп2, м

Высота нерабочего борта при переходе с крутонаклонной на схему вскрытия законтурным тоннелем Нн.б2, м 510

Руководящий уклон автотранспортных коммуникаций /, %: - в зоне традиционной схемы вскрытия - в зоне крутонаклонного вскрытия - в зоне тоннельного вскрытия 8.9 21.25 20

Коэффициент развития трассы &р.т, доли ед. 1,083

Угол откоса нерабочего борта во вмещающих породах, град В том числе: - в зоне традиционной схемы вскрытия у1 - в зоне крутонаклонного вскрытия у2 - в зоне тоннельного вскрытия у3 54.63 45.48 57.63 75

Объем в контуре карьера (по состоянию на 1.01.2017 г.): - руда, млн т 3 - вскрыша, млн м 9,7 44,9

3 Средний эксплуатационный коэффициент вскрыши &в.ср, м /т 4,7

Окончание табл. 1

Годовая производительность карьера по руде, млн. т/год:

- 2018 - 2024 гг. 0,87.1,05

- 2025 - 2033 гг. 0,40

- 2034 - 2040 гг. 0,23

Модели и грузоподъемность автосамосвалов, т:

- в зоне традиционной схемы вскрытия САТ-777Б

- в зонах крутонаклонного и тоннельного вскрытия САТ-745С

Высота уступа Ну, м:

- рабочего - нерабочего 15 30.45

Средняя скорость углубки карьера ИГ, м/год 25

1 2

Угол откоса рабочего борта ф, град 16.18

Общая протяженность вскрывающих подземных выработок, м

В том числе: 1300

- тоннель горизонтальные квершлаги 1100

Необходимая скорость проходки тоннеля ут, м/мес > 19,7

На первом этапе - в 2024 г. - будет осуществляться переход с традиционной схемы вскрытия на схему вскрытия крутонаклонными автосъездами при использовании полноприводных шарнирно-сочлененных автосамосвалов грузоподъемностью 41 т.

На втором этапе - в 2034 г. - будет осуществляться переход с крутонаклонной схемы вскрытия на схему вскрытия законтурным автомобильным тоннелем спиральной формы.

При реализации инновационной схемы вскрытия, кроме обоснования устойчивости нерабочих бортов карьера, требуют решения следующие вопросы:

- обоснование оптимальной глубины перехода на новую схему вскрытия;

- обоснование необходимой скорости проходки тоннеля и квершлагов;

- обоснование рациональной схемы проветривания подземных выработок.

Рис. 1. Инновационная схема вскрытия глубоких горизонтов карьера

«Нюрбинский»:

1 - рудное тело; 2 - перегрузочный пункт; 3 - тоннельные автосъезды; 4 - квершлаг; 5 - граница зоны действия открытых горных работ (поверхность скольжения); Н1 - конечная глубина карьера при традиционной схеме вскрытия с использованием автосамосвалов

с колёсной формулой 4*2, м; Н2- конечная глубина карьера при переходе на вскрытие крутонаклонными съездами и использовании полноприводных автосамосвалов, м; Н3 - конечная глубина карьера при переходе на тоннельное вскрытие, м; Нп1 - глубина перехода на вскрытие крутонаклонными автосъездами, м; Нп2 - глубина перехода на тоннельное вскрытие, м; Нн.б1 - высота нерабочего борта

карьера при переходе на вскрытие крутонаклонными съездами, м; Нн.б2 - высота нерабочего борта карьера при переходе на тоннельное

вскрытие, м; у1 - угол откоса нерабочего борта карьера при традиционной схеме вскрытия, град; у2 - угол откоса нерабочего

борта карьера при вскрытии крутонаклонными съездами, град; Уз - угол откоса нерабочего борта карьера при тоннельном вскрытии, град; ф - угол откоса рабочего борта, град

В табл. 2 приведены аналитические зависимости для расчета основных параметров вскрытия: глубины перехода, высоты нерабочего борта и увеличения глубины карьера при переходе на новую схему вскрытия. Как видно, эти параметры определяются, в основном, конечной глубиной карьера и разницей величин углов нерабочих бортов при различных схемах вскрытия. Зависимости рекомендуется использовать для предварительной оценки предельной глубины перехода на новую схему вскрытия. Превышение этой глубины приводит к необходимости коренной реконструкции

карьера, начиная с верхних горизонтов. В противном случае будет невозможно отработать карьер до проектной глубины, предусмотренной новой схемой вскрытия.

Таблица 2

Зависимости для расчета основных параметров вскрытия

Параметры

Глубина перехода на новую схему вскрытия при известной конечной глубине карьера

Схема вскрытия

Крутонаклонными автосъездами

H ni = Н1 -

sin(y2 - Yi)соБф 81п(у3 - У2 )о8Ф

A H = Н 2 - Н1 = ((i - Нn 1 )sin (y 2 - Y i)cos ф А Н _ Н 3 - Н 2 = _ (я2 - Нп 2 )§1п Я3 - У 2 )с08 Ф

cos y 2 sin

Нн.б1 = = Н (н2 - Н1 )cosY2 sinY1 Нн.б.2 _ _ Н (Я3 -Н2)со§У3§1пУ2

1 sin

Увеличение глубины карьера при переходе

на новую

схему

вскрытия

Высота нерабочего борта при переходе на новую схему вскрытия

Окончательное решение по оптимальной глубине перехода принимается по экономическому критерию, учитывающему сокращение объема вскрышных работ, объемы перевозок различными моделями автосамосвалов, себестоимость вскрышных работ и автоперевозок, затраты на проходку и содержание подземных выработок, а также динамику этих показателей [7]. В рассматриваемом варианте глубина перехода на новые схемы вскрытия (Нп1 = 370 м, Нп2 = 530 м) установлены по экономическому критерию.

При рассмотрении инновационной схемы вскрытия большое значение имеет также вопрос обоснования необходимой скорости проходки тоннеля. Для непрерывного функционирования схемы вскрытия время погашения соединительного квершлага на верхнем горизонте должно соответствовать времени ввода в эксплуатацию нового квершлага на нижнем горизонте карьера. Таким образом, скорость проходки тоннеля должна быть согласована с развитием горных работ в рабочей зоне карьера и временем формирования борта карьера в конечное положение на отметке портала. Расстояние по вертикали между порталами тоннеля в верхней зоне тоннельного вскрытия принято 30 м, что соответствует высоте нерабочего уступа, в нижней зоне 15 м.

Должно соблюдаться условие

где Тб - продолжительность формирования нерабочего борта карьера на высоту hn, лет; Нп - расстояние по вертикали между порталами тоннеля, м; Тт - продолжительность строительства тоннеля на глубину кп, годы; Ткв -продолжительность строительства квершлага, обеспечивающего выход в рабочую зону карьера, годы,

Т б = h п/h б ,

где кб - вертикальная скорость формирования нерабочего борта карьера, м/год,

hб = hT

где hT - вертикальная скорость углубки карьера, м/год; ф - угол откоса рабочего борта карьера, град; а - угол направлений углубки, град; у - угол откоса нерабочего борта карьера, град.,

Тт = ¡т/Vт ,

где /т - длина тоннеля при вскрытии на глубину hn, м; vx - скорость проходки тоннеля, м/год,

1т = ^р.т/1 т ,

где 1т - уклон тоннельного автосъезда, доли ед.; &р.т - коэффициент развития трассы, доли ед.,

Ткв = ¡кв/Vт ,

где /кв - длина квершлага, м.

После подстановки соотношений (2) - (6) в неравенстве (1) получаем

h г

V т - --♦Ч-•

h п (ctg ф " ctg Y > т Выражение (7) определяет требования к скорости проходки законтурного тоннеля.

Рассчитаем ут для условий Нюрбинского карьера. Исходные данные (см. табл. 1): Нг = 25 м/год; у = 75 град.; ф = 16 град.; о = 85.90 град.; ¿г = 0,20; /кв = 100 м; крт = 1,083; Нп = 30 м. Получим ут > 237 м/год или ут > 19,7 м/мес.

Рис. 2. Схема к расчету необходимой скорости проходки тоннеля: 1 - рудное тело; 2 - тоннель; 3 - квершлаг; 4 - граница зоны действия открытых работ; НТ - вертикальная скорость углубки карьера, м/год; Нб - вертикальная скорость формирования нерабочего борта карьера, м/год; о - угол направления углубки, град.; у - угол откоса нерабочего борта карьера, град.; ф - угол откоса рабочего борта карьера, град; Ьт - уклон автодороги в тоннеле, доли ед.

При проведении исследования были рассмотрены современные технологии проходки и крепления автодорожных тоннелей в горнотехнических условиях аналогичных условиям кимберлитовых карьеров. Рассматривались две технологии проходки тоннеля и квершлагов: буровзрывной и с помощью проходческих комбайнов. Исходя, из физико-механических свойств вмещающих горных пород Нюрбинского карьера наиболее предпочтительным является комбайновый способ, обеспечивающий лучшие технико-экономические показатели и большую скорость проходки. В качестве проходческого оборудования выбран комбайн избирательного действия АМ-105 фирмы «Фест Альпине». Установка анкерной

крепи производится машиной для торкретирования Бргаушес 7110. Вывозка породы при проходке тоннеля осуществляется технологическими автосамосвалами САТ-745С (41т). Расчеты показывают, что использование принятой технологии при проходке однопутного тоннеля с площадью сечения 29,7 м2 обеспечивает максимальную скорость проходки 60-70 м/мес., что в 3,0-3,5 раза выше необходимой [8].

Таким образом, необходимая скорость проходки тоннеля определяется скоростью углубки карьера, уклоном автодорог и вертикальным расстоянием между порталами, зависит от углов наклона рабочего и нерабочего бортов карьера и направления углубки. Наибольшее влияние на значение необходимой скорости оказывают первые три фактора: Нг, ¿т, Ни.

При уменьшении уклона тоннеля с 20 до 5 % необходимая скорость проходки возрастает в 2,4-3,0 раза и приближается к максимально возможной по техническим условиям. Это обуславливает необходимость и эффективность применения полноприводных автосамосвалов и повышенных уклонов при тоннельном вскрытии глубоких горизонтов карьеров [9].

Эффективность предлагаемой технологии разработки глубоких карьеров может быть повышена за счет внедрения роботизированного горно-транспортного оборудования, в частности, автосамосвалов. При этом ширина транспортных берм может быть сокращена на 20.30 %, а угол откоса рабочего борта увеличен на 4.6 град. При использовании роботизированных автосамосвалов ширина транспортных берм определяется шириной проезжей части автодороги и величиной допуска, связанного с точностью систем позиционирования. Роботизированные автосамосвалы оборудуются сканером окружающего пространства, что позволяет вести оперативный контроль за состоянием автодорог и породного массива. Из конструкции бермы исключаются элементы безопасности. Переход на роботизированные автосамосвалы может быть эффективен уже на первом этапе реализации инновационной технологии, т. е. при переходе с традиционной схемы вскрытия на схему вскрытия крутонаклонными автосъездами (2024 г.). Это позволит сократить объем вскрышных работ и обеспечить максимально возможную величину угла откоса нерабочих бортов. В настоящее время имеется опыт эксплуатации роботизированных автосамосвалов на зарубежных карьерах. Интенсивные исследования в этом направлении ведутся отечественной компанией «ВИСТГрупп» [10-11]. На втором этапе при переходе с крутонаклонной схемы вскрытия на схему вскрытия законтурным автомобильным тоннелем дополнительный эффект может быть обеспечен за счет сокращения затрат на вентиляцию подземных выработок, которые составляют 20.25 % от затрат на проходку. Этот вопрос требует дальнейших детальных исследований и согласования с органами Ростехнадзора.

В табл. 3 представлены сравнительные параметры различных схем вскрытия и отработки карьера.

Таблица 3

Параметры различных схем вскрытия и разработок карьера «Нюрбинский»

Схемы вскрытия

Параметры традиционная крутонаклонными автосъездами инновационная с изменяемой геометрией нерабочих бортов

Глубина карьера, м 750

Угол откоса нерабочего борта во вмещающих породах, град. 45.48 49.57 54.63

Объемы в контуре карьера на 01.01.2017 г.: руда, млн. т 3 вскрыша, млн. м горная масса, млн. 3 м 9,7 358,0 361,9 9,7 135,0 138,9 9,7 44,9 48,8

Средний эксплуатационный коэффициент вскрыши, м3/т 37,7 14,2 4,7

Предварительными расчетами установлено, что внедрение инновационной технологии позволит сократить объемы вскрышных работ в 3-8 раз относительно традиционной схемы вскрытия и схемы вскрытия крутонаклонными автосъездами. Экономический эффект, по предварительной оценке, составит 13,7 млрд руб.

В настоящее время в институте «Якутнипроалмаз» и Уральском государственной горном университете проводится детальное технико-экономическое обоснование предложенной инновационной технологии разработки с изменяемой геометрией нерабочих бортов карьера. Основные результаты исследования удостоены диплома II степени в номинации «Инновационный проект» открытого конкурса инновационных проектов АК «АЛРОСА» (ПАО) [12].

Список литературы

1. Зырянов И.В., Цымбалова А.И. Испытания САТ-740В на крутонаклонных съездах карьера «Удачный» АК «АЛРОСА» // Горное оборудование и электромеханика. 2013. № 9. С. 22 - 25.

2. Технологические решения по вскрытию и отработке глубоких горизонтов Нюрбинского карьера АК «АЛРОСА» / А.Н.Акишев, Ю.И.Лель, Д.Х.Ильбульдин, О.В.Мусихина, И.А.Глебов // Известия вузов. Горный журнал. 2017. № 7. С. 4 - 12.

3. Акишев А.Н., Костырин В.Ф. Оптимизация проектных решений по отработке карьера «Юбилейный» // Горный журнал. 2000. № 7. С. 33 -35.

4. Hustrulid W.A., Seegmiller B., Stephansson O. In-the-wall haulage for open-pit mining // Mining Engineering. 1987. V. 39 (2). P. 119 - 123.

5. Influence of underground mining direction under plane condition over slope under open-underground combined mining / B.W. Liu, S.C. Li, W. Li, J. Zhou // Proceedings of 2015 international symposium - safety and high efficiency mining in coal. 2015. P. 180 - 187.

6. M. Stability analysis and optimized slope angle for the iron ore open-pit mine / S. Akdag, H. Basarir, C. Karpuz, Ozyurt // Proceedings of the 24th International Mining Congress and Exhibition of Turkey. 2015. P. 606 - 611.

7. Технологические схемы перехода на новые модели автосамосвалов при доработке глубоких карьеров/ Ю.И. Лель [и др.] // Известия вузов. Горный журнал. 2015. № 8. 4 - 12.

8. Носенко А.С., Домницкий А.А., Шемшура Е.А. Строительство транспортных тоннелей с применением комбайновой технологии // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки. 2016. № 3. 63 - 70.

9. Владимиров Д.А. Обоснование параметров роботизированных горнотехнических систем в осложненных условиях открытой разработки месторождений полезных ископаемых: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Магнитогорск, 2016. 22 с.

10. Журавлев А.Г., Буднев А.Б. Влияние типоразмера автосамосвала на разнос бортов карьера // Проблемы недропользования: рецензируемое сетевое периодическое научное издание. 2018. № 2. С. 20 - 29 [Электронный ресурс]: URL: http://trud.igduran.ru (дата обращения: 15.07.19).

11. Чантурия В.А., Трубецкой К.Н., Каплунов Д.Р. Комплексные исследования и внедрение инновационных геотехнологий добычи и глубокой переработки кимберлитов // Горный журнал. 2011. № 1. С. 10-13.

12. Глебов И.А., Лель Ю.И. Обоснование необходимой скорости проходки тоннеля при вскрытии глубоких горизонтов Нюрбинского карьера АК "АЛРОСА" // Проблемы недропользования: рецензируемое сетевое периодическое научное издание. 2018. № 2. С. 40 - 48 [Электронный ресурс]. URL: http://trud.igduran.ru (дата обращения: 15.07.19).

Акишев Александр Николевич, канд. техн. наук, доц., нач. отдела, akishevAN@alrosa.ru, Россия, Мирный, институт "Якутнипроалмаз",

Лель Юрий Иванович, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, Iel49@mail.ru, Россия, Екатеринбург, Уральский государственный горный университет,

Глебов Игорь Андреевич, мл. науч. сотр., i.gIebov@igduran.ru, Россия, Екатеринбург, Институт горного дела УрО РАН

THE INNOVATIVE TECHNOLOGY OF STRIPPING AND MINING DEEP KIMBERLITE OPEN PITS

A.N. Akishev, Yu.I. Lel, I.A. Glebov

The innovative technology of opening and development of deep kimberlite quarries is offered. The implementation of the technology is considered on the example of the development of the Nurbinsky open pit of ALROSA to a depth of 750 m, corresponding to the depth of explored reserves. The innovative technology allows to increase the angles of slopes of the quarry sides from 45-48° in the upper zone to 57-75° in the lower, to reduce the volume of excavation of the overburden by 3-8 times and to effectively Refine the reserves of minerals. The method of calculation of the necessary speed of tunneling, taking into account the speed of the pit deepening, the slope of roads, the vertical distance between the portals, the slope angles of the working and non-working sides of the quarry and the direction of the deepening.

Key words: open pit, stripping scheme, ramp inclination, four-wheel drive dump trucks, edge angle of inclination, tunnel, tunneling speed, heading machine, edge stability coefficient.

Akishev Alexander Nikolaevich, candidate of technical sciences, docent, chief of the department, akishevAN@alrosa.ru, Russia, Mirniy, Institute "Yakutniproalmaz",

Lel Yuri Ivanovich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, lel49@,mail.ru, Russia, Ekaterinburg, Ural State Mining University,

Glebov Igor Andreevich, Junior researcher, i.glebov@igduran.ru, Russia, Yekaterinburg, Institute of mining, Ural branch of the Russian Academy of Science

Reference

1. Zyryanov I.V., Tsymbalova A.I. Tests of the CAT-740B at steeply inclined ramps of the Udachny open pit of ALROSA // Mining equipment and electromechanics. 2013. No. 9. P. 22 - 25.

2. Akishev A.N., Lel Yu.I., Ilbuldin D.Kh., Musikhina OV, Glebov I.A. Technological solutions for the discovery and development of deep horizons of the Nyurba open pit of ALROSA // News of universities. Mountain Journal. 2017. No. 7. P. 4 - 12.

3. Akishev A.N., Kostyrin V.F. Optimization of design solutions for mining the Yu-bileiny open pit // Mining Journal. 2000. No. 7. P. 33 - 35.

4. Hustrulid W. A., Seegmiller B., Stephansson O. In-the-wall haulage for open-pit mining // Mining Engineering. 1987. V. 39 (2). P. 119 - 123.

5. Influence of underground mining direction under plane condition over slope under open-underground combined mining / B.W. Liu, S.C. Li, W. Li, J. Zhou // Proceedings of 2015 international symposium - safety and high efficiency mining in coal. 2015.P. 180 - 187.

6. M. Stability analysis and optimized slope angle for the iron ore open-pit mine / S. Akdag, H. Basarir, C. Karpuz, Ozyurt // Proceedings of the 24th International Mining Congress and Exhibition of Turkey. 2015.P. 606 - 611.

7. Glebov A.V., Ilbuldin D.Kh., Musikhina O.V., Dunaev S.A. Technological schemes of transition to new models of dump trucks when finalizing deep pits / Yu.I. Lel [et al.] // University proceedings. Mountain Journal. 2015. No. 8. 4 - 12.

8. Nosenko A.S., Domnitsky A.A., Shemshura E.A. Construction of transport tunnels with the use of combine technology // Izvestiya VUZ. North Caucasus region. Ser .: Technical sciences. 2016. No 3. 63 - 70.

9. Vladimirov D.A. Substantiation of parameters of robotic mining systems in complicated conditions of open development of mineral deposits: abstract. dis. ... cand. tech. sciences. Magnitogorsk, 2016.22 p.

10. Zhuravlev A.G., Budnev A.B. The influence of the size of the dump truck on the spacing of the sides of the quarry // Problems of Subsoil Use: peer-reviewed network periodical scientific publication. 2018. No. 2. P. 20 - 29 [Electronic resource]: URL: http://trud.igduran.ru (accessed: July 15, 19).

11. Chanturia V.A., Trubetskoy K.N., Kaplunov D.R. Integrated research and implementation of innovative geotechnologies for mining and deep processing of kimberlites // Mountain Journal. 2011. No. 1. S. 10-13.

12. Glebov I.A., Lel Yu.I. Substantiation of the necessary tunnel penetration rate when opening deep horizons of the Nyurba open pit of ALROSA // Subsoil use problems: peer-reviewed network periodical scientific publication. 2018. No. 2. P. 40 - 48 [Electronic resource]: URL: http://trud.igduran.ru (accessed: July 15, 19).

УДК 622.275.235

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИИ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧИ ГРАНУЛИРОВАННОГО КВАРЦА

К.В. Барановский, А. А. Рожков

Изложены результаты исследований, направленных на снижение высоких потерь гранулированного кварца на Кыштымском руднике. Установлены технологические пути к кардинальному повышению выхода кондиционного сырья при поземной добыче. Проведены теоретические и экспериментальные исследования параметров подземной геотехнологии в натурных условиях рудника. Разработанные вариант комбинированной системы разработки и способ отбойки плоской системой рассредоточенных зарядов позволили снизить потери высокоценного сырья более чем в два раза по сравнению с традиционной технологией.

Ключевые слова: гранулированный кварц, комбинированная система разработки, потери иразубоживание, плоская система зарядов, переизмельчение.

Введение. Кыштымское месторождение является единственным в России крупным эксплуатируемым месторождением гранулированного кварца. Применяемая на руднике камерно-столбовая система разработки характеризуется низким уровнем извлечения (потери в недрах составляют