Анотація до роботи:

Письменний С.В. – Удосконалення технології підземної розробки крутоспадних родовищ в умовах відкрито-підземної відробки. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.15.02 - Підземна розробка родовищ корисних копалин. - Криворізький технічний університет, Кривий Ріг, 2005 р.

Дисертаційна робота містить нове рішення актуальної науково-технічної і практичної задачі визначення втрат і засмічення руди, конструкції і параметрів «плаваючої» стелини, що забезпечують високі показники виймання при комбінованому відкрито-підземному відпрацюванні запасів під відвалами розкривних порід.

Отримано нові залежності зміни діаметра воронки випуску від різноманітних технологічних факторів, запропонована конструкція «плаваючої» стелини з захисними виступами по її периметру, що дозволяють знизити засмічення руди і підвищити стійкість ПС. Встановлено залежності зміни товщини ПС від діючого навантаження.

Ефективність отриманих результатів полягає в зниженні втрат і засмічення, а також у зменшенні собівартості видобутку руди в умовах комбінованого відкрито-підземного відпрацювання запасів під відвалами розкривних порід.

Дисертація є завершеною науково-дослідною роботою, у якій вперше на основі виконаних досліджень вирішене актуальне науково-практичне завдання для гірничорудної промисловості при підземному видобутку залізних руд під відвалами розкривних порід за рахунок застосування «плаваючої» стелини із захисними виступами у нижній частині по її периметру, що дозволяє покращити показники виймання обваленої руди.

Основні наукові та практичні результати роботи полягають у наступному:

1. Показано перспективність підземного відпрацювання балансових запасів під дном і бортами діючих залізорудних кар'єрів, а також на ділянках із несприятливими гірничо-геологічними умовами для відкритих гірничих робіт (мала потужність покладу, великий коефіцієнт розкриву, розміщення безпосередньо в кар'єрі внутрішніх відвалів великої ємкості). Відпрацювання цих ділянок родовища підземним способом традиційними системами розробки призводить до підвищених втрат і засмічення або збільшення собівартості видобутку. Одним із напрямків поліпшення показників відпрацювання родовищ комбінованим відкрито-підземним способом є удосконалення технології підземних гірничих робіт із застосуванням «плаваючих» стелин, що дозволяє підвищити показники виймання та у цілому знизити собівартість видобутку руди.

2. Встановлено, що на стійкі параметри «плаваючої» стелини суттєво впливає міцність порід, тріщинуватість масиву, проліт оголення під ПС, характер розподілу навантаження від висоти відвалу розкривних порід, а також наявність у нижній її частині захисних виступів.

3. Доведено, що на «плаваючу» стелину, розташовану під відвалом розкривних порід, діє: рівномірно розподілене навантаження, якщо висота склепіння нестійкої рівноваги більше висоти відвалу; нерівномірно розподілене навантаження (аркової форми), якщо висота відвалу більше висоти склепіння нестійкої рівноваги. При дії рівномірно розподіленого навантаження зі збільшенням глибини ведення гірничих робіт товщина ПС збільшується, а при нерівномірно розподіленому залишається постійною і не залежить від глибини розробки.

4. Вперше встановлено, що наявність захисних виступів під нижньою площиною «плаваючої» стелини по її периметру дозволяє зменшити запас руди в ПС, я також засмічення обваленої руди, крім того підвищити її міцність.

5. Проведені дослідження в лабораторних умовах на стаціонарних моделях підтверджують достовірність аналітичних розрахунків, а результати відрізняються не більш ніж на 5-7%.

6. Розроблений удосконалений варіант системи поверхового примусового обвалення з «плаваючою» стелиною для відпрацювання запасів, розташованих під відвалами розкривних порід, що дозволяє значно поліпшити показники виймання обваленої руди.

7. Проведені дослідно-промислові випробування елементів нової технології при відпрацюванні блоку в осях 178-183 гор. 1032-1110 м на ш. «Гвардійська» ВАТ «КЗРК» дозволили одержати фактичний економічний ефект у розмірі 272,22 тис.грн.

Публікації автора:

1. Щелканов В.А., Чередниченко О.Е., Письменный С.В. Влияние технологических факторов на перемещение «плавающей» потолочины // Разраб. рудн. месторождений. Кривой Рог: КТУ, 2000. – Вып. 71. – С. 16-20.

2. Щелканов В.А., Андреев Б.Н., Письменный С.В., Сторчак С.А., Чередниченко О.Е., Полухина Н.В. Снижение потерь и засорения руды при подземной отработке запасов под внутренним отвалом // Разраб. рудн. месторождений. Кривой Рог: КТУ, 2000. – Вып. 72. – С. 30-34.

3. Письменный С.В. Методика определения потерь при комбинированной разработке // Разраб. рудн. месторождений. Кривой Рог: КТУ, 2001. – Вып. 77. – С. 36-40.

4. Методические рекомендации по целенаправленному формированию внутренних отвалов в действующих железорудных и флюсовых карьерах / Дриженко А.Ю., Сторчак С.А., Щелканов В.А., Мартыненко В.П, Лотоус В.В., Андреев Б.Н., Колесник Н.Д., Романенко А.В, Письменный С.В. – Днепропетровск: НГАУ, 2001. – 58 с.

5. Щелканов В.А., Андреев Б.Н., Письменный С.В. Технологические схемы подземной отработки запасов под внутренними отвалами карьеров//Проблемы и перспективы развития подземной геотехнологии в XXI веке: Материалы межд. конфер. Екатеринбург: УГГА, 2001. – С. 90-95.

6. Письменный С.В., Хивренко В.О., Сбитнев В.А., Полухина Н.В. Определение параметров компенсационной камеры сводчатой формы // Разраб. рудн. месторождений. Кривой Рог: КТУ. – 2002. – Вып. 79. – С. 48-52.

7. Щелканов В.А., Андреев Б.Н., Письменный С.В., Романенко А.В. Комбинированная разработка балансовых запасов железорудных карьеров Украины // «Неделя горняка - 2002». – М.: МГГУ, 2003. - №3. – С. 187-188.

8. Сторчак С.А., Письменный С.В., Сбитнев В.А. Повышение качества рудной массы при подэтажном обрушении, за счет технологических факторов // Качество минерального сырья. Сб. науч. трудов. – Кривой Рог, 2002. – С. 70-74.

9. Сторчак С.А., Письменный С.В., Полухина Н.В. Определение толщины «плавающей» потолочины под отвалом вскрышных пород // Разраб. рудн. месторождений. Кривой Рог: КТУ. – 2003. – Вып. 83. – С. 79-83.

10. Письменный С.В. Моделирование выпуска обрушенной руды под «плавающей» потолочиной из системы выпускных отверстий.// Разраб. рудн. месторождений. – Кривой Рог: КТУ, 2005. – Вып. 88. – С. 28-32.

11. Патент № 48832А, UA, Е21С41/16. Спосіб розробки крутоспадних рудних родовищ, що містять включення пустих порід Сторчак С.О., Щелканов В.О., Хівренко О.Я., Чередніченко О.Є., Караманіц Ф.І., Саєнко В.К., Хівренко В.О., Сбітнєв В.О., Письменний С.В. № 2001128777; Заявлено 18.12.2001; Опубл. 15.08.2002 р., Бюл. № 8.

12. Пат. 62168 А UA, МКІ Е21С41/06. Спосіб розробки крутоспадних родовищ корисних копалин / Сторчак С.О., Щелканов В.О., Караманіц Ф.І., Андрєєв Б.М., Корж В.А., Письменний С.В. (Україна). № 2003010026; Заявлено 02.01.2003; Опубл.15.12.2003. Бюл. № 12.

13. Письменный С.В. Технологические особенности системы с массовым обрушением при комбинированной разработке железорудных месторождений // Комбинированная геотехнология: проектирование и геомеханические основы: Тез. докл. Междунар. научн.-технич. конф. – Магнитогорск: МГТУ, 2001. – 80 с.

Особистий внесок автора в роботи, опубліковані у співавторстві, полягає в наступному: [1, 4] - проведення лабораторних експериментів і обробка результатів досліджень; [2, 4] - встановлені фактори, які впливають на показники виймання руди при її випуску під «плаваючої» стелиною; [5, 7, 9] - запропонована технологія і обґрунтована доцільність відпрацювання запасів під внутрішніми відвалами розкривних порід; [6, 8, 12] - запропонована форма компенсаційної камери для підвищення стійкості «плаваючої» стелини у початковий період; [10] – встановлені типи навантажень, що можуть діяти на «плаваючу» стелину; [13] - запропонована конструкція «плаваючої» стелини із захисним виступом.