Восстановление столбов иGob Aреа Pобработкав горнодобывающей промышленности
I. Важность восстановления опорных столбов иGob Aреа Pобработка
В подземной добыче полезных ископаемых извлечение целиков и переработка выработанного пространства являются критически важными и тесно взаимосвязанными процессами, оказывающими глубокое влияние на устойчивое развитие шахт. Целки — это ключевые структурные элементы, поддерживающие выработанное пространство. Эффективное извлечение этих целиков напрямую влияет на коэффициент извлечения подземных ресурсов и определяет экономическую выгоду шахты. Большое количество руды останется невостребованным, если ее не удастся извлечь вовремя и в разумные сроки, что приведет к огромным потерям и значительной убыточности в горнодобывающей промышленности.
В то же время, неправильная обработка выработанного пространства может привести к ряду проблем с безопасностью. Давление на грунт накапливается по мере расширения выработанного пространства, увеличивая риск деформации и разрушения столбов под воздействием сильных нагрузок. Это может спровоцировать масштабные обрушения кровли, движение горных пород, проседание поверхности, образование трещин и обрушения, что приведет к катастрофическим последствиям для персонала и оборудования, работающих под землей.
Некачественная разработка целиков и переработка выработанного пространства могут привести к экологическим проблемам, таким как нарушение уровня грунтовых вод, повреждение поверхностной растительности и дисбаланс местной экосистемы. Поэтому научно обоснованная и эффективная разработка целиков и переработка выработанного пространства имеют первостепенное значение для безопасного производства, эффективного использования ресурсов и защиты окружающей среды. Взаимосвязь этих процессов должна учитываться в планах горных работ.
II. Восстановление опор
(1) Общие методы
К методам извлечения столбов относятся открытая выемка, обратная засыпка и обрушение, каждый из которых подходит для конкретных условий.
Открытая разработка рудных тел — идеальный вариант для месторождений со стабильными породами и значительными обнажениями. Она отличается простыми процессами добычи и низкими затратами, но оставляет множество остаточных целиков. Задержка или нерациональное извлечение руды может привести к концентрации напряжений, создавая потенциальные риски для дальнейшей разведки.
Обратная засыпка подходит для месторождений ценных руд или шахт со строгими требованиями к просадке поверхности. Она включает в себя использование засыпных материалов для стабилизации окружающих пород, повышения коэффициента извлечения руды и уменьшения деформации поверхности. Для этого используются современные приборы, такие как...онлайн-измерители плотности суспензии, помогает контролировать прочность насыпного материала посредством измерения плотности в реальном времени.Длинный метрпредоставляет интеллектуальные инструменты для автоматизированных решений в горнодобывающей промышленности.Связаться с намиПодробнее об онлайн-измерителях плотности пульпы. Однако обратная засыпка сопряжена с высокими затратами и сложностью процесса.
Обрушение горных пород применяется в местах, где проблемы, связанные с окружающими скальными пещерами или выработанными пространствами, могут быть решены путем принудительного обрушения. Это предотвращает концентрацию напряжений, но может увеличить разубоживание руды и повлиять на соседние туннели.
(2) Пример исследования
В качестве примера, иллюстрирующего процесс извлечения руды, можно привести камерно-столбовой метод. На шахте использовалось вертикальное веерообразное бурение в межстолбовых секциях, горизонтальное бурение для кровельных столбов и бурение на средней глубине для подвальных столбов. Последовательность взрывных работ была тщательно спланирована для управления направлением и масштабом обрушения руды. Системы вентиляции обеспечивали приток свежего воздуха в скреперные рейки через нижние рейки; загрязненный воздух выводился через верхнюю вентиляционную скважину для обеспечения его качества. Затем обрушившаяся руда извлекалась горизонтально и эффективно вывозилась нижними вагонетками.
(3) Ключевые моменты восстановления
Выбор методов извлечения руды с учетом специфических характеристик опорных столбов в процессе их гибкости имеет важное значение. Необходимо убедиться, что выбранный метод обеспечивает как эффективное извлечение руды, так и безопасную эксплуатацию, с учетом всех факторов, таких как размер, форма, стабильность рудной породы, пространственное распределение окружающих рудных тел и т.д. Напряжение и деформация опорных столбов должны контролироваться в режиме реального времени во избежание каких-либо отклонений.
Защита устойчивости опорных столбов имеет решающее значение в процессе восстановления. На этапе восстановления выработки необходимо строго контролировать параметры добычи, чтобы предотвратить чрезмерное повреждение столбов. Во время операций по восстановлению следует в режиме реального времени отслеживать напряженное состояние и деформацию столбов. При обнаружении каких-либо отклонений стратегию восстановления следует незамедлительно корректировать. Этого можно достичь путем установки такого оборудования, как датчики напряжений и мониторы перемещений, для обеспечения точного контроля состояния столбов.
Предварительное проектирование горных выработок является основой для успешного извлечения целиков. Разумная планировка выработок и камер, а также интегрированные системы вентиляции, транспортировки и дренажа обеспечивают преимущества для последующих буровых, взрывных и рудодобывающих работ. Например, точное проектирование уклона и длины штолен обеспечивает беспрепятственную транспортировку руды.
Взрывные работы и добыча руды должны быть организованы рационально. Параметры взрыва следует определять научно обоснованным способом, исходя из структуры целиков и свойств руды, чтобы предотвратить чрезмерное воздействие взрыва на целики и окружающие породы. Процесс добычи руды должен быть организован систематически, чтобы избежать накопления руды, которое может препятствовать последующим операциям и снижать эффективность производства. Например, оптимизация расстояния между взрывными скважинами и количества взрывчатых зарядов в зависимости от толщины и твердости различных целиков может обеспечить эффективное измельчение руды и безопасное ее извлечение.
III.GобAреа Pобработка
(1) Цель
Основная цель обработки выработанного пространства заключается в перераспределении концентрированных напряжений и достижении нового равновесия напряжений в горных породах для обеспечения безопасной и стабильной работы горных выработок. Если не принять меры, концентрация напряжений в выработанном пространстве может привести к обрушению кровли, смещению горных пород и другим опасностям.
(2) Общие методы
Обрушение горных пород: Взрывчатые вещества обрушают окружающие породы, заполняя выработанные пространства, снижая напряжение и образуя буферный слой. Глубина обрушенного материала должна превышать 15–20 метров для обеспечения безопасности. Передовые методы взрывных работ, такие как глубокобуровые работы, оптимизируют эффективность.
Засыпка: подходит для добычи высококачественной руды и участков со строгими требованиями к устойчивости поверхности. В качестве материалов используются пустая порода, песок, отходы обогащения и бетон. Строгий контроль плотности и распределения засыпки обеспечивает максимальную прочность крепления.
Герметизация: возведение толстых изоляционных стен в туннелях доступа для поглощения ударной волны. Это вторичный метод, применяемый в основном для небольших забоев.
IV. Корреляция между извлечением столбов и обработкой выработанного пространства.
Эти процессы взаимозависимы. Извлечение опорных столбов влияет на стабильность выработанного пространства, поскольку удаление столбов перераспределяет напряжение, потенциально приводя к обрушению кровли и другим опасностям. И наоборот, обработка выработанного пространства влияет на безопасность и целесообразность извлечения опорных столбов. Правильно организованная обработка выработанного пространства снижает напряжение на оставшихся столбах, способствуя более безопасным операциям.
Порядок выполнения работ зависит от таких факторов, как напряженность пласта, состояние рудного тела и планы добычи. Например, при сильной напряженности сначала требуется переработка выработанного пространства, в то время как для более слабых пород может потребоваться одновременное извлечение столбов и обработка выработанного пространства.
V. Уроки, извлеченные из опыта
Разрабатывайте индивидуальные планы с учетом геологических условий, используя современные устройства мониторинга для отслеживания напряжений и смещений в режиме реального времени.
Сравните и оптимизируйте различные стратегии извлечения и обработки в зонах выработки с помощью программного обеспечения для моделирования, чтобы прогнозировать результаты, снижать риски и повышать эффективность.
Это обеспечивает скоординированное извлечение опорных столбов и переработку выработанного пространства, повышая безопасность, производительность и устойчивость горных работ.
Дата публикации: 22 января 2025 г.
