4.2 Обоснование выемки части прибортовых запасов без нарушения целостности рудного массива и существующего карьерного съезда
Техническое совещание по рассмотрению выполнения технологического регламента для разработки проекта «Доработка Сибайского месторождения подземным способом на участке «Новый Сибай» (Приложение № 3) решило:
- предусмотреть в начальный период доработки месторождения использование выемки части прибортовых запасов на южном и северном участках карьера открытыми камерами (прирезками) из подземных выработок без обрушения бортов карьера;
Технология выемки прибортовых запасов открытыми камерами (прирезками) разработана технической службой Сибайского филиала ОАО «Учалинский ГОК» и подробно изложена ниже.
Физико-механические характеристики пород и руды принятые для обоснования предложенной технологии представлены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Физико-механические характеристики пород и руд
Наименование |
Плотность, т/м3 |
Угол внутреннего трения, град. |
Сцепление |
||
λ=1 |
λ=0,02 |
λ=0,01 |
|||
Спилиты |
2,87 |
29 |
2220 |
44,4 |
22,2 |
Спилиты трещиноватые |
2,80 |
31 |
1350 |
27,0 |
13,5 |
Альбитофиры |
2,65 |
30 |
2640 |
52,8 |
26,4 |
Медно-цинковый колчедан |
4,22 |
33 |
2000 |
40,0 |
20,0 |
Коэффициент структурного ослабления λ принят: для расстояния до откоса 1-5 м равным 0,01, а для расстояния до откоса 5-30 м равным 0,02.
Значение λ=1,0 характеризует сцепление в куске.
Были выполнены расчеты для участка борта южного фланга для высот: 114 м (гор -3÷-117 м); 337 м (гор +220÷-117 м); 486 м (гор +369÷-117 м).
Для северного фланга – высотой 75 м (гор -50÷-125).
В качестве расчетного принят разрез по координате 6450. Разрезы по южному и северному участкам показаны на рисунках 4.1. и 4.2. По северному участку выемка руды осуществляется в два этапа. Выделена зона I, позволяющая осуществить выемку запасов с сохранением устойчивости существующего борта, и зона II, позволяющая сохранить участок капитального съезда, проходящего по северному борту, но требующая локального обрушения породной части борта. Выемка руды на южном участке производится без разделения на этапы в границах, обеспечивающих устойчивость капитального съезда (зона II).
Граница участков южного и северного бортов, которые могут отрабатываться открытыми камерами (прирезками) представлены на планах выемочных подэтажей (листы 1 – 7).
Результаты расчетов устойчивости сведены в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 – Результаты расчетов запаса устойчивости откосов бортов
Высота борта, горизонты, м |
Угол откоса, градус |
Коэффициент запаса устойчивости |
|
Фактический |
Проектный |
||
Южная выклинка |
|||
114 м, гор. (-3) ÷ (-117) м |
52 |
- |
1,55 |
|
- |
58 |
1,30 |
337 м, гор. (+220) ÷ (-117) м |
43 |
- |
1,30 |
|
- |
42 |
1,30 |
486 м, гор. (+369) ÷ (-117) м |
38 |
- |
1,25 |
|
- |
38 |
1,25 |
Северная выклинка |
|||
65м, гор. (-60) ÷ (-125) м |
55* |
- |
1,60 |
|
- |
58 |
1,35 |
*- угол при высоте 45 м, гор. (-60) ÷ (-105) м.
Предельная высота вертикального откоса для медно-цинкового колчедана определяется по формуле 34:
(3.1)
где С – величина сцепления, т/м2;
– плотность, т/м3;
φ – угол внутреннего трения, град.
Результаты вычислений сведены в таблицу 4.4.
Таблица 4.4 – Значения предельной вертикальной высоты откоса
Наименование пород и руд |
Коэффициент запаса устойчивости |
|||
|
1,0 |
1,25 |
1,5 |
2,0 |
|
Высота вертикального откоса, м |
|||
Спилиты трещиноватые |
28 |
21 |
17 |
12 |
Альбитофиры |
69 |
49 |
38 |
26 |
Медно-цинковый колчедан |
36 |
24 |
19 |
13 |
Если коэффициент запаса в соответствии с [35] принять не менее 1,25, то предельная вертикальная высота откоса по руде составит 24 м.
По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы.
Предельная высота вертикального откоса (в наших условиях высота открытых камер при вертикальной боковой стенке) не должна превышать 24 м.
Откос, образованный отработкой открытых камер должен иметь угол наклона к горизонту не более 58-60°, а мощность отрабатываемого участка не превышать 20-25м. Оценка устойчивости откосов позволяет сделать заключение, что на устойчивость борта высотой 337 и 486 м отработка участка открытыми камерами не повлияет (таблица 4.3).
При расчетах боковой зажим, возникающий на закруглении борта, не учитывался.
Следует учесть, что верхняя часть вертикального откоса разрушена взрывными работами при отработке вышележащих горизонтов открытым способом. Поэтому деформации верхней части вертикального откоса возможны.
Вывод. Выемка прибортовых запасов открытыми камерами из южного и северного флангов карьера возможна с учетом изложенных ограничений.