Библиотека диссертаций Украины Полная информационная поддержка
по диссертациям Украины
  Подробная информация Каталог диссертаций Авторам Отзывы
Служба поддержки




Я ищу:
Головна / Технічні науки / Підземна розробка родовищ корисних копалин


Логачов Євгеній Іванович. Розробка технології підземного відпрацювання покладів супутньої мінеральної сировини в умовах Криворізького басейну. : Дис... д-ра наук: 05.15.02 - 2006.



Анотація до роботи:

Логачов Є.І. Розробка технології підземного відпрацювання покладів супутньої мінеральної сировини в умовах Криворізького басейну. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.02 - підземна розробка родовищ корисних копалин. - Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2006.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми розробки ефективної технології відпрацювання покладів супутньої мінеральної сировини підземним способом. Обґрунтовано технологію відпрацювання покладів супутньої мінеральної сировини залежно від ступеня зближеності з покладами залізних руд. Встановлено параметри фігури випуску в умовах ведення очисних робіт з підривкою порід висячого боку і застосуванням похилих уловлюючих виробок. Виявлено можливість зниження величини підробки рудного масиву, що налягає, застосуванням породного монолітного блоку. Удосконалено методику вибору параметрів буровибухових робіт.

Розроблено методику прогнозування економічно виправданих обсягів видобутку супутньої мінеральної сировини. Досліджено можливості підвищення якості талькового сланцю на стадії його переробки й одержання низькомарочного в'яжучого при використанні доломітової сировини. Розроблено конструкції систем розробки.

Дисертаційна робота є закінченою науково-дослідною працею, у якій вперше вирішена проблема розробки технології підземних робіт для промислового освоєння покладів супутньої мінеральної сировини в межах впливу техногенних зон, створених відпрацюванням покладів багатої залізної руди, на основі теоретично обґрунтованих способів зниження величини підробки налягаючого масиву в контурах зруденіння.

Основні наукові і практичні результати роботи:

1. Вперше обґрунтовано можливість підземного відпрацювання покладів супутньої мінеральної сировини (талькові сланці, доломітизовані вапняки, діабазова сировина, краскові руди та інше) технологіями, що локалізують підробку налягаючого масиву в проектних контурах зсувів і обвалень. Встановлено, що величина гірського тиску на глибоких горизонтах недостатня для самовільного обвалення всієї проміжної товщі вміщуючих порід, розташованих між покладами супутньої мінеральної сировини і залізної руди. Потужність товщі порід висячого боку, що підробляється і зсувається (по нормалі до його поверхні), складає 1/2 від величини оголення порід висячого боку. При значному віддаленні покладу мінеральної сировини від площини лежачого боку покладу залізної руди в очисному просторі, що відпрацьовується, можливе формування зони вивалоутворення висотою 0,35...0,45 від прольоту оголення висячого боку. З огляду на параметри покладів, що відпрацьовуються, встановлено, що для запобігання розвитку додаткової зони зсувів в лежачому боці покладу залізних руд необхідно додатково здійснювати примусову підривку вміщуючих порід буровибуховим способом.

2. Запропоновані технологічні схеми відпрацювання покладів супутньої мінеральної сировини, які знижують ступінь підробки вищележачого рудного масиву з урахуванням коефіцієнта зближеності покладів і конфігурації зони підривки вміщуючих порід буровибуховим способом. Встановлено межі доцільності застосування схем відпрацювання покладу супутньої мінеральної сировини залежно від відстані до покладу залізної руди.

3. Математично встановлено й експериментально підтверджено параметри фігур випуску і величин видобутку корисної копалини при відпрацюванні покладів супутньої мінеральної сировини технологіями, що передбачають заміщення об'єму руди вміщуючими породами з контуру підривки. Теоретично обґрунтовано, що величина малої півосі r фігури випуску прямо пропорційна добутку постійної величини на висоту фігури випуску і на квадратний корінь з коефіцієнта бічного тиску. Доведено, що зі збільшенням кута внутрішнього тертя сипучого середовища з 26 (високорухливе середовище) до 43 (сипуче середовище типу залізної руди, доломітизованої сировини чи здрібнене сипуче середовище, яке має пилоподібні частки), мала піввісь r фігури випуску при тих самих висотах торкання її вершиною площини висячого боку відносно випускного отвору зменшується в 1,4...1,5 рази. Зменшення величини r викликає необхідність формування додаткових уловлюючих горизонтів випуску або застосування технології випуску з використанням похилих рудоперепускних виробок. Як показали дослідження, така технологія випуску забезпечує зниження витрат нарізних виробок у 1,3...1,5 рази при дотриманні планових втрат у блоці в межах 13...20% .

4. Уперше теоретично й експериментально досліджена стійкість налягаючого массиву при відпрацюванні покладів з кутами падіння 40...45 і горизонтальною потужністю 25...30, яка може бути забезпечена за рахунок застосування технології випуску під прикриттям монолітного породного блоку, сформованого в породах висячого боку. Встановлено вплив конструктивних параметрів породного монолітного блоку на величину підробки вищележачого масиву в контурах зруденіння.

5. Визначені параметри буровибухових робіт для неоднорідних тріщинуватих масивів на підставі попередніх вимірів швидкості поширення поздовжньої звукової хвилі, яка є інтегральною характеристикою міцнісних властивостей масиву, що руйнується, в умовах обмеженої інформації про фізико-механічні властивості корисної копалини та її гірничо-геологічні умови залягання. При цьому одним із шляхів поліпшення якісних показників видобування доломітових вапняків є ведення буровибухових робіт з обваленням шарів руди безпосередньо на поверхню запобіжної рудної ''кірки'', яку залишають між рудою і породними включеннями.

6. Розроблено методику прогнозування економічно доцільних обсягів видобутку і переробки супутньої мінеральної сировини. Відмінною рисою запропонованої методики прогнозування є урахування рівня розвитку України на основі показників величини доходу споживачів, собівартості продукції, що випускається, і порівняння цих показників з рівнем розвитку високорозвинених країн.

Проведені дослідження дозволили встановити, що поліпшити якість талькового сланцю можна застосуванням способу водяної класифікації. Це забезпечує підвищення, споживчої вартості та конкурентноздатності сировини за рахунок зниження домішок окислів заліза.

Лабораторними дослідженнями встановлено, що використання доломітизованого вапняку, як базового компоненту, дозволяє виробляти в'яжучі речовини з міцністю, що складає 0,1...0,3 від міцності цементу марки 300.

7. Результати дисертаційних досліджень були покладені в основу розроблених технологій, які знижують величину підробки обвалених налягаючих порід для умов шахт ВАТ ''Суха Балка''. Створено експериментальні паспорти систем розробки для подібних гірничо-геологічних умов. Економічний ефект від упровадження технологічних рішень, розроблених у дисертації, для умов шахт ВАТ ''Суха Балка'' склав 563,3 тис. гривень.

Основні положення і результати дисертації опубліковані в наступних роботах:

1. Капленко Ю.П., Тимофеев Н.Е., Логачев Е.И. Прогноз потребления талька предприятиями Украины // Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 59.-Кривой Рог: КТУ.-1996.-С. 26-29.

2. Логачев Е.И. Величина потерь талькового сланца при технологии его отработки с подрывкой пород висячего бока в условиях ш. ''Центральная'' ИнГОКа // Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 65. -Кривой Рог: КТУ.- 1999.- С. 9-12.

3. Логачов Є.І., Михайлюк Т.М. Спосіб вентиляції пунктів випуску при використанні навантажувально-доставочних машин //3б. наук. пр./ Охорона праці на підприємствах гірничо - металургійного комплексу.- Вип. 1. -Кривий Ріг: НДІБПГ.-1998.-С. 134-138.

4. Логачев Е.И., Кулиш С.Н. Величина потерь руды на лежачем боку маломощных участках залежи в зависимости от направления выпуска // Разраб. рудн. месторожд. - Вып. 65.- Кривой Рог: КТУ.- 1999.- С. 12-14.

5. Логачев Е.И. Расчет ширины предохранительного целика, воспринимающего нагрузку со стороны призмы сдвижения пород висячего бока // Разраб.рудн. месторожд.- Вып. 67.- Кривой Рог: КТУ.- 1999.- С.19-21.

6. Логачев Е.И. Определение обьемов частей эллипсоида выпуска, отсекаемых вертикальными и горизонтальными плоскостями //Разраб.рудн. месторожд.- Вып. 68.-Кривой Рог :КТУ.- 1999.- С. 36-39.

7. Логачев Е.И. Особенности условий залегания талькосодержащего сырья в условиях Криворожского бассейна //Разраб. рудн.месторожд.- Вып. 70.- Кривой Рог: КТУ.- 2000.- С. 22-26.

8. Логачов Є.І., Михайлюк Т.М. Щодо впливу ударної повітряної хвилі на величину вибуховідкиду гірничої маси // Зб.наук.пр. / Охорона праці на підприємствах гірничо – металургійного комплексу.- Вип. 1.- Кривий Ріг: НДІБПГ.- 1999.- С. 87-90.

9. Логачов Е.И., Ступник Н.И. Установление границ залегания талькового сырья по первичной информации о распределении его качества // Сб.научн.тр./НГА Украины.- Днепропетровск.- 2000.- №9.-Т.2.- С. 221-224.

10. Логачев Е.И. Перспектива добычи талькового сырья подземным способом в Криворожском бассейне //Разраб.рудн.месторожд.-Вып.71.-Кривой Рог:КТУ.-2000.-С. 35-38.

11. Логачев Е.И., Попов С.О., Ступник Н.И. Определение требуемых прочностных свойств искусственно формируемого защитного слоя// Науковий вісник НГА України.- 2000.- №3.- С. 21-22.

12. Капленко Ю.П.,Фаустов Г.Т., Федько М.Б., Василенко В.Е., Логачев Е.И. Оценка возможности повышения качества тальковых сланцев Криворожского бассейна способом водной классификации //Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 72.-Кривой Рог: КТУ.- 2000.- С. 39-43.

13. Логачев Е.И. Способ отбойки рудного массива, граничащего с неустойчивыми породными включениями//Сб.научн.тр. НГА Украины.- Днепропетровск.- 2000.-№10.-С. 12-16.

14. Логачев Е.И. Технологические особенности отработки сопутствующего минерального сырья подземным способом в условиях Криворожского бассейна //Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 73.—Кривой Рог: КТУ.- 2000.-С. 41-46.

15. Логачов Є.І. Удосконалення конструкцій складів паливно – мастильних матеріалів (ПММ) гірничо-шахтного обладнання //Зб. наук.пр./Охорона праці на підприємствах гірничо-металургійного комплексу.-Вип. 2.-Кривий Ріг:НДІБПГ.-2000.-С. 82-87.

16. Логачов Е.И. Определение параметров буровзрывных работ при отработке интенсивно трещиноватых малопрочных массивов //Сб.научн.тр. Проблемы научного обеспечения горнопромышленного комплекса Украины на пороге ХХ1 века. -Кривой Рог:ГНИГРИ.-2001.-С. 93-99.

17. Логачов Е.И., Деркач А.П. Перспектива использования доломитизированного сырья для приготовления вяжущих веществ //Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 74.-Кривой Рог:КТУ.-2001.-С. 46-50.

18. Logachov E., Stupnik N. The technology of mineral raw material by-product mining in zones of influence of underground mining operations // Geotechnological issues of underground space for environmentally protected world. - Dnepropetrovsk: NMU of Ukraine.-2001.-С. 91-93.

19. Корж В.А., Логачев Е.И. Компьютерное моделирование коэффициента разрыхления руды при различных методах обрушения //Сб.научн.тр. НГА Украины. -Днепропетровск.-2001.-№ 12.-Т.2.-С. 104-111.

20. Логачев Е.И., Ступник Н.И., Корж В.А. Принципиальные технологические схемы добычи и переработки сопутствующего минерального сырья подземным способом в условиях Криворожского бассейна //Сб.научн.тр. НГА Украины-Днепропетровск.-2001.-№12.-Т.2.-С.111-114.

21. Логачев Е.И. Технология отработки неустойчивых руд, залегающих в устойчивых вмещающих породах //Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 75.-Кривой Рог:КТУ.-2001.-С. 42-48.

22. Логачев Е.И. Сдвижение пород висячего бока при отработке залежи сопутствующего минерального сырья //Разраб.рудн.месторожд.-Вып.76.-Кривой Рог:КТУ.-2001.-С. 29-32.

23. Капленко Ю.П., Логачев Е.И. Выпуск рудной массы с применением рудоперепускных восстающих, подсекающих лежачий бок//Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 78. -Кривой Рог:КТУ.-2002.-С. 38-41.

24. Корж В.А., Логачев Е.И. Особенности проектирования ресурсо- сберегающих технологий на основании закономерностей выпуска обрушенной руды с неоднородными сыпучими свойствами //Разраб.рудн.месторожд.- Вып. 78.-Кривой Рог:КТУ.-2002.-С. 28-33.

25. Логачев Е.И. Определение параметров фигуры выпуска при отработке панелей с наклонными стенками и устойчивым висячим боком //Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 79.-Кривой Рог: КТУ –2002.- С. 36-42.

26. Логачев Е.И., Ступник Н.И. Определение потерь рудной массы при выпуске высокоподвижных сыпучих сред в условиях подрывки висячего бока //Сб. научн.тр. НГА Украины.-Днепропетровск.-2002.-№13.-Т.1.-С. 114-118.

27. Капленко Ю.П., Логачев Е.И. Перспективы совершенствования технологии добычи полезного ископаемого подземным способом в Криворожском бассейне //Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 80.-Кривой Рог: КТУ.-2002.-С. 39-42.

28. Логачев Е.И. Технология выпуска руды при отработке неустойчивых массивов системами этажного обрушения //Разраб.рудн.месторожд.- Вып. 81.-Кривой Рог: КТУ.-2002.- С. 46-51.

29 Капленко Ю.П., Логачев Е.И., Ступник Н.И. Технологические особенности добычи сопутствующего минерального сырья на глубоких горизонтах шахт Криворожского бассейна //Сб.научн.тр. НГА Украины.-Днепропетровск.-2002.-№15.-Т.2.-С. 89-94.

30. Логачев Е.И., Андреев Н.Б., Ледик Д.А., Логачева А.Е. Технологические особенности отработки сложно-структурных залежей в условиях недостаточно достоверной геологической информации //Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 82.- Кривой Рог:КТУ.-2003.- С. 32-37.

31. Капленко Ю.П., Логачев Е.И., Ступник Н.И. Перспективы комплексной отработки месторождений железных руд в условиях Криворожского бассейна //Сб.научн.тр. НГУ- Днепропетровск.- 2003.- №17.-Т.1.- С. 155-157.

32. Капленко Ю.П., Логачев Е.И., Ступник Н.И. Проблемы отработки сопутствующего сырья подземным способом в Криворожском бассейне //Науковий вісник НГУ.-2003.-№ 9.- С. 93-95.

33. Логачев Е.И. Технология отработки залежей системой подэтажного обрушения, улучшающей показатели извлечения // Разраб.рудн.месторожд.-Вып. 83.-Кривой Рог: КТУ.-2003.-С. 56-64.

34. Логачев Е.И., Моргун А.В. Определение трудоемкости очистных работ при добыче полезных ископаемых с использованием самоходного оборудования // Вісник Криворізького технічного університету: Зб.наук.пр.-Кривий Ріг: КТУ.-2003. Вип. 1.- С. 30-32.

35. Логачев Е.И., Ступник Н.И., Корж В.А. Технологические особенности отработки малопрочных трещиноватых массивов сопутствующего минерального сырья в условиях Криворожского бассейна // Горный информационно-аналитический бюллетень.- №2.-М.:Изд-во МГГУ.- 2003.- С. 181-183.

36. Кудрявцев М.И., Логачев Е.И., Ступник Н.И. Технология отработки руд на глубоких горизонтах Криворожского железорудного бассейна // Горный информационно-аналитический бюллетень.- №4.-М.: Изд-во МГГУ.- 2003.- С. 218-220.

37. Логачев Е.И. Теоретические основы определения вида кривой, описывающей область влияния выпускного отверстия //Разраб.рудн. месторожд.-Вып. 84.-Кривой Рог.: КТУ.-2003.- С. 62-66.

38. Логачев Е.И. Технологическая адаптация решений, используемых при отработке залежей сопутствующего сырья к условиям добычи железных руд //Вісник Криворізького технічного університету: Зб.наук.пр.-Кривий Ріг: КТУ.-2003.- Вип. 2.- С. 56-60.

39. Капленко Ю.П., Логачев Е.И.,Ступник Н.И. Проблемы отработки полезных ископаемых подземным способом в Криворожском бассейне на глубинах 1200-1500 м //Горный информационно - аналитический бюллетень.- № 6.- М.: Изд-во. МГГУ-2004.- С. 340-341.

40. Логачев Е.И. Технологические особенности отработки крепких руд подземным способом в условиях шахт Криворожского бассейна//Вісник Криворізького технічного університету: Зб.наук.пр.-Кривий Ріг: КТУ. - 2005.- Вип. 6.- С. 110-112.

41. Логачев Е.И., Кнюх В.В. Повышение эффективности отработки наклонных сложноструктурных залежей в условиях ш. ''Октябрская'' //Разраб. рудн. месторожд.- Вып. 88.- Кривой Рог: КТУ.- 2005.- С. 36-38.

42. Капленко Ю.П., Логачев Є.І., Ступник Н.И. Технология подземной добычи сопутствующего минерального сырья в Кривбассе // Горн. журн.-2005.-№5.-С. 75-78.

43. Логачев Е.И. Оценка эффективности применения веерной и пучковой схем ориентации скважин при подземной разработке месторождений полезных ископаемых // Разраб. рудн. месторожд.- Вып. 89.-Кривой Рог: КТ.- 2005.-С. 183-186.

44. Логачев Е.И., Ступник Н.И., Городничий А.Г., Кнюх В.В. Добыча диабаза в условиях Криворожского бассейна подземным способом и проблемы его переработки. - Сб. науч.тр. ''Качество минерального сырья''.- Кривой Рог, 2005.-С. 237-243.

45. Логачев Е.И. Технологические схемы переработки талькового сланца //Вісник Криворізького технічного університету: Зб.наук.пр.-Кривий Ріг: КТУ.- Вип. 10.- 2005.-С. 11-15.

46. Капленко Ю.П., Ступник Н.И., Логачев Е.И. Ближайшие перспективы подземной добычи магнетитовых кварцитов в Криворожском бассейне// Зб.наук.пр. Національного гірничого університету. - Дніпропетровськ, 2005.-№23.-С. 277-284.

47. Логачев Е.И., Кнюх В.В., Перетятько Н.В., Зенюк Д.Ф. Некоторые особенности моделирования выпуска руды граничещей с вмещающими породами//Вісник Криворізького технічного університету:Зб.наук.пр.-Кривий Ріг: КТУ.- Вип. 11.-Кривий Ріг: КТУ, 2006.-С. 17-20.

48. Капленко Ю.П., Логачев Е.И., Ступник Н.И. Особенности постановки задач при определении областей влияния выпускных отверстий // Разраб. рудн. месторожд.- Вып. 90.-Кривой Рог: КТУ, 2006.-С. 48-51.

49. Подземный пункт заправки горношахтного самоходного оборудования: А.с № 12861815 А1 СССР, МКИ В 60 S 5/00/ П.Д. Петренко, А.С. Колодезнев, П.С. Хуторной, А.П. Деркач, Е.И. Логачев, В.А. Калиниченко, А.В. Моргун - № 3778143/27-11; Заявл. 19.07.84; Опубл. 07.10.86, Бюл. № 37.-4 с.:ил.

50. Способ отбойки рудного массива: А.с. №1719636 А1 СССР, МКИ Е 21 С 41/ 16/ П.Д. Петренко, П.К. Саворский , И.Г. Чернокур, В.А. Калиниченко, Е.И. Логачев,- № 4795646/03, Заявл. 08.01.90; Опубл.15.03.92, Бюл. №10.-4с.:ил.

51. Пат.№45045А Україна, МКИ Е 21 С 41/16. Спосіб розробки покладів нестійких руд /Є.І.Логачов, Заявл. 11.04.2001;Опубл.15.03.2002, Бюл.№3.-3с.:ил.

52. Пат.№58799 А Україна, МКИ Е 21 С 41/16. Спосіб розробки круто падаючих покладів /Ю.П. Капленко, Ф.І. Караманіц, Є.І. Логачов. Заявлено 24.10.2002; Опубл. 15.08.2003,- Бюл.№8.-3с.:ил.

53. Логачев Е.И., Пинич Э.А. Отработка сопутствующего минерального сырья в Криворожском железорудном бассейне // Сб.тез.докл. Междунар.конгресса «300 лет Уральской металлургии: Цветная металлургия – производство меди, никеля, титана и других цветных металлов» - Верхняя Пышма: УГТИ.-УПИ, 2001.- С. 19.

54. Капленко Ю.П., Логачев Е.И., Ступник Н.И. Технологические схемы отработки сопутствующих полезных ископаемых в Криворожском бассейне //Материалы междунар.научн.-техн.конф. «Развитие методов добычи руд черных металлов и пути их дальнейшего совершенствования».-Кривой Рог: ГНИГРИ.-2003.-С. 42-47.

55. Логачев Е.И. Изменение расчетных параметров фигуры разрыхления при увеличении размеров выпускного отверстия // Збірник доповідей Міжнародн.науково-техн. конференції ''Сталий розвиток гірничо-металургійної промисловості''.- Кривий Ріг, 2004.- №1.- С. 71-75.

56. Капленко Ю.П., Логачев Е.И., Ступник Н.И. Особенности отработки маломощных участков залежей неустойчивых руд // Матеріали міжнародної конференції ''Форум гірників - 2005'', том 2.-Дніпропетровськ: НГУ,2005.- С. 199-203.

Особистий внесок автора в роботах, опублікованих у співавторстві: [1,3,4] - методики розрахунку економічно доцільних обсягів видобутку, спосіб вентиляції і випуску; [8] - теоретичний опис процесу взаємодії ударної повітряної хвилі з кусками руди, що летять; [9,11,12] - теоретичне обґрунтування, узагальнення й аналіз результатів досліджень; [17,18] - теоретичні розрахунки і конструювання систем розробки; [19,20] - технологічні схеми видобутку і переробки, узагальнення й аналіз результатів; [23] - розробка способу випуску і теоретичне обґрунтування; [24,53] - розробка принципових схем відпрацювання й узагальнення результатів досліджень; [26-27,29,54] - теоретичні розрахунки, обґрунтування технологічних схем; [30-32,52] – теоретична оцінка, узагальнення отриманих результатів, розробка способу випуску; [34-36] - обробка статистичної інформації, побудова функціональних залежностей, створення технологічних схем; [39] - аналіз закономірностей при удосконаленні технологічних схем зі збільшенням глибини ведення очисних робіт; [41,42] - теоретичне обґрунтування координат випускних отворів, розробка технології очисних робіт; [44] - розробка технології видобутку і методики проведення лабораторних досліджень; [46,47,48] - обґрунтування схем підготовки горизонтів, теоретичні розрахунки; [49,50] - розробка конструкції складу ПММ і способу відбійки; [56] - спосіб кріплення та технологія відробки.