Евертовскій В.М. зав.сектором
ВАТ «ІРГІРЕДМЕТ»
Директор Австралійського центру геомеханіки при Університеті Західної Австралії професор Ів Потвін виділяє 3 основних проблеми, з якими стикаються компанії, які розглядають можливість підземної відпрацювання родовищ системами з масовим обваленням [1].
1. Необхідність якомога більш детальною дорозвідки рудних тіл в ході підготовки очисного блоку до відпрацювання, що дає можливість встановити більш точні їх контури і домогтися оптимальних параметрів буропідривних робіт.
2. Зниження втрат і разубоживания руди шляхом її контролю при випуску.
3. Ризик сейсмічної активності, який може стати причиною раптового зрушення порід.
За кордоном найбільшого поширення ці системи розробки отримали при видобутку двох видів корисних копалин - міді і алмазів, тобто при розробці порфірітових і кімберлітових родовищ. У таблиці наведено найбільші копальні світу (20 об'єктів), де застосовуються системи підземної відпрацювання з масовим обваленням.
У Росії ці системи отримали широке поширення після впровадження на підземних гірських роботах самохідного устаткування. Крім того, вони стали успішно застосовуватися при відпрацюванні золотовмісних зон.
Так, наприклад, система відпрацювання підповерхового штреками з торцевих випуском руди була впроваджена співробітниками інституту «ІРГІРЕДМЕТ» на шахті Радянська Північно-Єнісейського рудника при відпрацюванні междукамерних ціликів (МКЦ) [2]. Причому зниження втрат і разубоживания при випуску відбитої руди з торця вироблення вдалося отримати шляхом навішування на борту междукамерних цілини гнучкого капронової екрану. Екран навішувався в першу стадію відпрацювання рудних зон системами горизонтальних шарів з породної закладкою і при відпрацюванні МКЦ захищав випускається руду від налягають порід закладки.
Рудники світу, які розробляють родовища підземним способом системами з масовим обваленням
Оскільки основним критерієм системи підповерхового обвалення з торцевим випуском руди є наявність над відпрацьовується блоці налягають порід в розпушеному стані (породної подушки), цю систему можна ефективно застосовувати при комбінованому способі відпрацювання родовищ, коли в першу стадію запаси відпрацьовуються відкритим способом (кар'єрами), і під другу - підземним способом.
Після відпрацювання запасів кар'єром його дно знову заповнюється пухкої породою на необхідну висоту (12-15 м залежно від висоти підповерхи системи), яка грає роль налягає породної подушки. Відпрацювання запасів першого підповерхи починається безпосередньо під цією породної подушкою, що дозволяє виключити залишення між кар'єром і підземними роботами запобіжного рудного цілика потужністю 10-15 м, який необхідний при будь-якій іншій системі розробки. Співробітниками інституту «ІРГІРЕДМЕТ» подібний спосіб відпрацювання було запропоновано при виконанні техніко-економічних обґрунтувань Ведугінского золоторудного родовища.
За кордоном теж є подібні приклади, наприклад, мідні рудники «Palabora» в ПАР або «Argyle» в Австралії. Після припинення видобутку руди кар'єрами тут мають намір продовжити відпрацювання глибше дна кар'єра підземним способом. В майбутньому це може бути рудник «Grasberg» в Індонезії та «Chuquicamata» в Чилі, деякі алмазні родовища в Ботсвані.
Однак плавний перехід від відкритого способу відпрацювання до підземного жодним чином не гарантований. Потрібно повне завершення всіх гірничих робіт в кар'єрі, потім завершення робіт зі створення породної подушки на дні кар'єру, щоб потім почати підземні роботи. Це створює перерву у видобутку руди, яка, як правило, поставляється на одну і ту ж збагачувальну фабрику.
У Чилі компанія «Codelco» вивчає можливість розтину запасів для підземного видобутку руди на виснажує кар'єрі «Chuquicamata». На сьогоднішній день планується проходка 7,5-кілометрового автотранспортного ухилу, здійснювана на чотири виробничих рівня, а системою підповерхового обвалення з торцевим випуском руди намічено добувати по 140000 тонн руди в міс.
На основі свого практичного досвіду роботи в індустрії видобутку азбесту в Південній Родезії і на інших об'єктах, доктор Лаубшер представив систему MRMR (minero ckmassrating - система оцінки масиву гірських порід).
«Ніде в світі не повинно бути рудника, що застосовує системи підповерхового обвалення з торцевим випуском руди, на якому не велися б роботи з оцінки залежності якості продукції, що випускається руди від параметрів самої системи розробки та фізико-механічних властивостей руди і породи. Чи не складався б графік стійкості цього процесу »- цитата з презентації Лаубшера.
«Загальні знання і розуміння методів торцевого випуску руди значно покращилися, - каже Чітомбо - Проте до цих пір є кілька серйозних перешкод, які в сукупності можуть становити небезпеку для життєздатності даної системи». Як приклади він наводить:
-швидке проникнення в продукцію, що випускається руду порід з налягає подушки за рахунок різної швидкості руху фракцій руди і породи;
-порушення оптимальних пропорцій еліпсоїда випуску, наприклад, через видобуток великими по ширині панелями;
-нестійкість товщини еліпсоїда випуску через неправильне поглиблення ковша вантажно-доставочной машини при випуску;
-втрати відбитої руди при випуску за рахунок виникнення рудних ціликів з ущільненої руди.
В результаті даних досліджень для системи підповерхового обвалення з торцевим випуском руди були встановлені залежності втрат і разубоживания руди від тих чи інших факторів і виведені необхідні циклограми, які увійшли до складу методичних вказівок по нормуванню, визначенню і обліку втрат і разубоживания золотовмісної руди при видобутку [3 ]. Ці вказівки на сьогоднішній день є єдиними в Росії.
У всьому світі глибина підземних гірничих робіт збільшується, а значить, зростають і витрати на підземний видобуток. В результаті все частіше увагу гірників залучають низьковитратні і високопродуктивні системи розробки з масовим обваленням на базі самохідного устаткування.
Серед них система підповерхового обвалення з торцевим випуском руди грає саму помітну роль, особливо в області доопрацювання запасів підземним способом після їх відпрацювання кар'єрами. Вона дозволяє виключити залишення між кар'єром і підземними роботами запобіжного рудного цілика, який необхідний при будь-якій іншій системі розробки; не схильна до ризику сейсмічної активності з глибиною відпрацювання; поряд з низькою собівартістю видобутку і високою продуктивністю праці при цій системі можна досягти хороших показників зниження втрат і разубоживания руди.
Потрібно тільки, як зазначалося вище, уважний підхід до проектованих її параметрам, щоб досягти якісного випуску руди. Для цього необхідно, в першу чергу, на відпрацьовується родовищі вивчити фізико-механічні властивості руд і порід, що вміщають. В ході проходки гірничо-підготовчих і нарізних виробок провести максимально можливу дорозвідку контурів рудних тіл для правильного розрахунку параметрів буропідривних робіт.