Inventory number IRN Number of state registration
0323РК00157 AP14871266-KC-23 0122РК00343
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Краткие сведения Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 2
International publications: 1 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 1
Patents Amount of funding Code of the program
0 30087596 AP14871266
Name of work
Разработка инновационных методов эффективной и безопасной подземной разработки маломощных наклонных рудных залежей
Type of work Source of funding Report authors
Applied Сердалиев Ердулла Турганбекович
2
0
0
0
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) МНВО РК
Full name of the service recipient
Некоммерческое акционерное общество "Казахский Национальный Исследовательский технический университет имени К.И. Сатпаева"
Abbreviated name of the service recipient НАО «КазНИТУ им. К.И. Сатпаева»
Abstract

Ведущие золоторудные месторождения Республики Казахстан, характеризующиеся переменной морфологией рудных залежей и малой мощностью (до 1,5 м), а также углом падения (до 500) месторождения, разрабатываемые подземным способом, подэтажно-камерной системой с доставкой руды силой взрыва («Акбакай», «Юбилейное», «Жолымбет»).

Кен желілерінің құбылмалы морфологиясымен, жұқалығымен (1,5 м дейін), сондай-ақ құлау бұрышымен (500 дейін) сипатталатын, Қазақстан Республикасының жерасты әдісімен, кенді жарылыс күшімен жеткізетін ара қабатты-камералы қазу жүйесімен игеріліп жатқан, жетекші алтын игеруші кенорындары болып табылады («Ақбақай», «Юбилейное», «Жолымбет»).

Целью работы на 2023 год является установление закономерностей отбойки руды скважинными зарядами от геомеханических характеристик массива и показателей сложности морфологии рудных тел с учетом изучения взрывных характеристик смесевых низкоплотных ВВ и конструкций зарядов с последующей оценкой качества дробления и дальности отбрасывания руд.

2023 жылға арналған жұмыстың мақсаты – кен шоғырларын ұңғымалық зарядтармен қопарудың заңдылықтарын, массивтің геомеханикалық сипаттамалары мен кен шоғырларының морфологиясының күрделілік көрсеткіштері бойынша және тығыздығы төмен қоспалы жарылғыш заттардың жарылыстық қасиеттері мен зарядтың конструкциясын зерттеу негізінде анықтау, сонымен қатар кеннің қопарылу сапасы мен жеткізілу қашықтығын бағалау.

Разработка геотехнической блочной модели по методике Метьюза согласно категориям устойчивости на базе рейтинговых показателей RMR, GSI, Q и RQD в программах RS2 и Micromine; комплексная методика, включающая теоретические исследования работы низкоплотных смесевых ВВ, и на их основе проведения экспериментов в лабораторных условиях с применением апробированных частных методик и использованием современного оборудования.

RS2 және Micromine бағдарламаларында RMR, GSI, Q және RQD рейтингтік көрсеткіштеріне негізделген тұрақтылық категориялары бойынша Мэттью әдісі негізінде геотехникалық блок моделін жасау; тығыздығы төмен қоспалы жарылғыш заттардың жұмысының теориялық зерттеулерін және соның негізінде зертханалық шарттарда дәлелденген жеке әдістер мен заманауи жабдықтарды пайдалана отырып эксперименттер жүргізуді қамтитын кешенді әдістер.

На основе рейтинговых показателей RQD и RMR жилы «Пологая» месторождений «Акбакай» по методике Метьюза построена геомеханическая модель между подэтажными штреками, позволяющая в условиях малоизученного состояния массива горных пород вокруг рудного тела определять параметры устойчивости целиков и обнажений камер. Выявлены и научно обоснованы взаимосвязи между составом смесевых низкоплотных ВВ и их характеристиками, связанными с энергетикой и детонацией. Установлено, что способность смесевых низкоплотных ВВ к стабильной детонации при экстремально низких значениях плотности (менее 0,2 г/см³) достигается благодаря включению в их состав пенополистирола с плотностью в диапазоне 0,015–0,03 г/см³ и введению в состав воды и структурирующего агента Na-КМЦ, которые равномерно распределены на поверхности гранул пенополистирола. Предложена эмпирическая формула для вычисления удельного расхода смесевых низкоплотных ВВ на отбойку маломощных рудных залежей в горно-геологических и горнотехнических условиях рудника «Акбакай». Установлено, что, рациональный способ отбойки руды глубокими скважинами, зависит от морфологии жил и определяется показателем сложности и характером изменчивости их залегания. Предложена новая конструкция заряда отличающийся тем, что скважины заряжают различными по плотности зарядами ВВ в два слоя в пределах одной скважины, при этом первой инициируется часть заряда, находящаяся у устья скважины, а затем с замедлением 10 мс инициируется донная часть заряда в скважине.

«Ақбақай» кенорнының «Пологая» кен желісінің RQD және RMR рейтингтік көрсеткіштерінің негізінде, Мэтью әдісімен кен шоғырының айналасындағы толық зерттелмеген таужыныстары массиві шарттарында, ашылған камералар мен кен тіректерінің орнықтылығын анықтауға мүмкіндік беретін қабат аралық штректер арасының геомеханикалық моделі жасалды. Төмен тығыздықтағы қоспалы жарылғыш заттардың құрамы мен олардың энергия мен детонацияға байланысты сипаттамалары анықталып, ғылыми негізделді. Төмен тығыздықтағы қоспалы жарылғыш заттардың өте төмен тығыздық мәндерінде (0,2 г/см³-ден аз) тұрақты дүмпуіне оның құрамына тығыздығы 0,015-0,03 г/см³ диапазонында пенополистиролды, суды және пенополистирол түйіршіктерінің бетіне біркелкі бөлінетін Na-КMЦ қалыптастырғыш агентін енгізу арқылы қол жеткізілетіні анықталды. «Ақбақай» кенішінің тау-кен геологиялық және тау-кен техникалық шарттарында жұқа кен шоғырларын игеруге қолданылатын тығыздығы төмен қоспалы жарылғыш заттардың меншікті шығынын анықтайтын эмпирикалық формула ұсынылды. Терең ұңғымаларды пайдаланып кен шоғырын қопарудың тиімді әдісі кен желісінің морфологиясына және олардың орналасу ерекшеліктеріне байланысты анықталатыны дәлелденді. Ұңғымалық зарядтың жаңа құрылымы ұсынылды, ол ұңғымаларды бір ұңғы ішінде екі қабатта әртүрлі тығыздықтағы жарылғыш заттармен оқтаумен сипатталады, сонымен қатар ұңғыманың ауыз бөлігінде орналасқан заряд бөлігі алдымен, содан кейін ұңғыманың төменгі бөлігіндегі заряд 10 мс баяулатылып арттырылады.

Разработанная геомеханическая блочная модель позволяет разделить месторождения на разные структурных домены по устойчивости массива и на этой основе обосновываются основные параметры ведения горных работ. Смесевые низкоплотные ВВ по сравнению со штатными промышленными ВВ позволяют в широких пределах регулировать скорость детонации и величину давления газов взрыва от 35 до 160 МПа путем повышения или снижения плотности заряда в пределах 0,2‒0,8 г/см3. Новая конструкция заряда обеспечивает «щадящий» режим воздействия взрыва на вмещающий породный массив и эффективное воздействие взрыва на доставку рудной массы к местам погрузки, тем самым позволяет уменьшить разубоживание руды на 30-35% и потери на 5-7%.

Жасалған геомеханикалық блок моделі кен орындарын массивтің орнықтылығына қарай әртүрлі құрылымдық аймақтарға бөлуге мүмкіндік береді және соның негізде тау-кен жұмыстарының негізгі параметрлері анықталады. Төмен тығыздықтағы қоспалы жарылғыш заттар стандартты өнеркәсіптік жарылғыш заттармен салыстырғанда заряд тығыздығын 0,2–0,8 г/см3 диапазонында жоғарылату немесе азайту арқылы жарылыс қуатын және жарылыс газдарының қысымын 35-тен 160 МПа-ға дейін кеңінен реттеуге мүмкіндік береді. Жаңа ұңғымалық заряд конструкциясы тау-кен массасына жарылыспен әсер етудің «қолайлы» режимін және жарылыс күшімен кен массасын тиеу орындарына жеткізуге тиімді мүмкіндікті қамтамасыз етеді, соның салдарынан кеннің құнарсыздануы 30-35% және жоғалымы 5-7% төмендейді.

В настоящее время, в рамках данного проекта, активно выполняются научные исследования и изыскательские работы. По календарному плану, внедрение разрабатываемой технологий для эффективной и безопасной подземной добычи маломощных наклонных рудных залежей планируется на 2024 году.

Қазіргі таңда жоба аясында ғылыми-зерттеу және ізденістік жұмыстар қарқынды жүргізілуде. Күнтізбелік жоспарға сәйкес, жұқа еңіс кен шоғырларын тиімді және қауіпсіз жерасты игерудің технологиясын өндіріске енгізу 2024 жылға жоспарланған.

Новые конструкции скважинных зарядов из смесевых низкоплотных ВВ, дают возможность регулировать количество энергии ВВ в единице объема скважины путем повышения или снижения концентрации энергии заряда по мере изменения сопротивляемости массива или физико-механических свойств пород и руд, и повышают КПД взрыва. Результаты исследований в перспективе позволяют разрабатывать гибкие технологии ведения взрывных работ, обеспечивающих эффективное использование энергии взрыва при изменчивости характеристик разрушаемых горных пород для широкого спектра рудных тел.

Төмен тығыздықтағы қоспалы жарылғыш заттардан тұратын ұңғымалық зарядтардың жаңа конструкциялары массивтің кедергісі немесе оның физикалық-механикалық қасиеттері өзгерген кезде жарылыстың концентрациясын арттыру немесе азайту арқылы ұңғыма көлемінің бірлігіне келетін жарылыс энергияның мөлшерін реттеуге және жарылыстың ПӘК арттыруға мүмкіндік береді. Зерттеу нәтижелері болашақта әр түрлі параметрдегі кен шоғырларын қопарылу сипатының ауыспалылығын ескере отырып, жарылыс қуатын тиімді пайдалануды қамтамасыз ететін жарылыс жұмыстарын икемді технологиясын жасауға мүмкіндік береді.

Горнодобывающие предприятия с подземным циклом работы, разрабатывающие жильные месторождения и маломощные рудные залежи, характеризующиеся сложной геомеханической характеристикой, структурой залегания и морфологией рудных залежей.

Геомеханикалық сипаттамалары, орналасу құрылымы және кен шоғырының морфологиясы күрделі желілі және жұқа кен шоғырларын жерасты әдісімен игеріп жатқан тау-кен өндіруші кәсіпорындар.

UDC indices
622.06; 622.272; 622.235
International classifier codes
52.13.15; 52.13.00; 52.13.21; 52.13.23;
Key words in Russian
мощность жилы; морфология; взрыводоставка; разубоживание; энергия взрыва; плотность заряда; отбойка руды;
Key words in Kazakh
кен желісінің қалыңдығы; морфология; кенді жарылыспен жеткізу; құнарсыздану; жарылыстың қуаты; оқтам тығыздығы; кенді қопару;
Head of the organization Кульдеев Ержан Итеменович Кандидат технических наук РК, кандидат технических наук РФ / профессор
Head of work Сердалиев Ердулла Турганбекович Кандидат технических наук / Доцент