в зависимости от азимута фронта горных работ

на примере Коелгинского мраморного карьера

Цель исследований – определение оптимальных направлений дальнейшей отработки Коелгинского карьера на всех его добычных участках. В пределах контура карьерного поля для изучения структуры трещиноватости массива определялись элементы залегания трещин массива на обнажениях, откосах рабочих и нерабочих уступов. Используя полученные данные по разработанной методике, создана объемная модель блочности каждого участка массива, предусматриваемого к отработке, план исследуемого месторождения с добычными участками представлен на рис.3.7.

Применительно к каждому добычному участку рассчитали теоретический выход товарных блоков для всех возможных вариантов дальнейшего развития фронта горных работ. Изменение прогнозного коэффициента выхода блоков (К_В) на одном из добычных участков ЗАО «Коелгамрамор» [21] при различной ориентации азимута фронта горных работ относительно трех систем трещин с азимутами простирания Аz₁ = 270, Аz₂ = 182, Аz₃ =90 и углами падения Р₁ = 72, Р₂ = 30, Р₃ = 6 (град.) представлено на рис.3.8. Изменение прогнозного коэффициента выхода товарных блоков представлено для схемы с применением алмазно-канатного оборудования и схемы с использованием только баровых камнерезных машин.

Графическая зависимость (рис.3.8) указывает на значительное изменение коэффициента выхода товарных блоков при варьировании азимута фронта горных работ. Полученные зависимости (см. рис.3.8) подтверждают актуальность выбора направления фронта горных работ с учетом естественной трещиноватости при применении двухстадийной схемы добычи блочного камня.

Рис.3.7. Районирование карьерного поля по зонам оптимального направления развития фронта горных работ

Рис.3.8. График зависимости коэффициента выхода товарных

блоков от азимута фронта горных работ:

1 - технология с применением алмазно-канатного оборудования;

2 - технология с использованием только баровых камнерезных машин

На основе полученных данных спроектированы направления работ в карьере для всех участков, позволяющие максимально повысить выход товарных блоков и сократить потери товарной продукции [21]. Расчетный и фактический коэффициент выхода блоков представлен в табл.3.2.

Таблица 3.2

Расчетные коэффициенты выхода блоков

Отличительными особенностями разработанной методики являются:

- неограниченность по применению особенностями структуры трещиноватости;

- методика и программа разработана для широкого круга пользователей, не ограничиваясь узким кругом инженеров исследователей;

- методика учитывает особенности отработки современным алмазно-канатным оборудованием и дает возможность определить направления отработки карьера.

Особенностью прогнозирования выхода товарных блоков по данной программе является то, что применяемые ранее методики были разработаны применительно к добыче мраморных блоков дисковыми и баровыми камнерезными машинами. Форма блоков, вырезаемых из массива этими машинами, кубическая, поэтому ориентировка его относительно основных трещин значительного влияния на выход товарных блоков не имела.

Значительные отличия параметров монолитов отделяемых от массива при баровой и алмазно-канатной технологии представлены на рис.3.9.

Рис.3.9. Параметры уступов при баровой и алмазно-канатной распиловке

Как было отмечено выше, использование алмазно-канатного оборудования позволило значительно увеличить параметры монолитов, отделяемых от массива, и, в частности, их формы см. рис.3.9), в результате чего различное сочетание основных систем трещин с плоскостями, по которым выпиливается монолит из массива, предопределяет различный выход товарных блоков. В данном случае выход товарных блоков изменяется из-за того, что форма отдельностей, на которые разделяются монолиты естественными трещинами, различна (рис.3.10). В дальнейшую обработку могут быть приняты отдельности, удовлетворяющие необходимым стандартам. Если плоскость естественной трещины рассекает блок по ширине параллельно фронту работ, то формируются отдельности в форме пластин, которые могут быть не приняты в обработку, что значительно снизит выход товарной продукции. В то же время пластины больше подвержены дополнительному разрушению при опрокидывании монолита (см. рис.3.10), что также сокращает выход товарных блоков.

а б

Рис.3.10. Форма отдельностей после опрокидывания монолита

при направлениях развития фронта горных работ:

а - в крест простирания; б - вдоль простирания основной

системы крутопадающих трещин

Использование предложенных рекомендаций позволит значительно повысить выход товарных блоков и, следовательно, эффективность всего производства в целом.

3.6. Изменение коэффициента выхода товарных блоков