Обґрунтування безпечних параметрів відвалу при сумісному складуванні розкривних порід кар’єру та відходів збагачення

Автор(и)

  • Олександр Олександрович Фролов Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0001-8053-2653
  • Ігор Костянтинович Бабичев Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Ukraine https://orcid.org/0000-0002-5771-1087

DOI:

https://doi.org/10.26642/ten-2021-1(87)-163-168

Ключові слова:

відходи збагачення; хвостосховище; складування відходів; відвали; гірська порода; максимальні деформації; коефіцієнт стійкості

Анотація

В статті представлено результати наукових досліджень щодо визначення можливості сумісного розміщення розкривних порід кар’єру і відходів збагачення залізної руди в одному відвалі. Розглянуто два варіанти сумісного розміщення відходів збагачення в сухому стані з породами розкриву, а саме, складування відходів збагачення бульдозерним відвалоутворенням та складування відходів збагачення у воронки. Виконано геомеханічне моделювання поведінки відвалу із суміщеним розміщенням відходів для запропонованих варіантів за допомогою програмного продукту Plaxis 3D. Для кожного з двох варіантів сумісного розміщення відходів збагачення в сухому стані зі скельними породами розкриву кар’єру були побудовані геомеханічні моделі поведінки відвалу в процесі його формування та на кінець будівництва. Визначено максимальні деформації, що утворюються під час його будівництва за умови поярусного формування, та коефіцієнт запасу стійкості відвалу за умови його поярусного відсипання. Представлені графічно закономірності розвитку деформаційних процесів у відвалі по мірі формування кожного ярусу при сумісному складуванні порід розкриву та відходів збагачення.
На основі проведених геомеханічних розрахунків отримано можливі об’єми розміщення шламу у розкривному відвалі і встановлено, що при бульдозерному відвалоутворенні за умови сегрегації і втирання зневоднених відходів збагачення в укоси відвалу, можливо досягти підвищення місткості відвалу на 8,7 % без зміни його геометричних розмірів. За умови складування зневоднених відходів від збагачення у воронки встановлено, що їх вміст у загальному об’ємі відвалу в середньому може становити 21,9 %. Отримані результати досліджень дають можливість продовжити наукові дослідження з вивчення та прогнозування геомеханічних параметрів відвалів при сумісному складуванні розкривних порід та зневоднених відходів інших корисних копалин, а також встановлення оптимальних варіантів складування в різних технологічних і гірничо-геологічних умовах.

Посилання

Medvedjeva, O.A. and Kyrychko, S.M. (2013), «Obg'runtuvannja tehnologij spil'nogo skladuvannja vidhodiv zbagachennja z riznymy stepenjamy zgushhennja», Geomehanichna mehanika, Issue 109, pp. 134–141.

Medvedeva, O.A., Pivnyak, G.G., Bondarenco, V.I. and Kovalevska, I.A. (2015), «Development and exploitation of storages of enrichment process wastes as anthropogenic deposits», Theoretical and practical solutions of mineral resources mining, pp. 567–573.

Vinogradskii, E.B. (2010), «Tekhniko-ekonomicheskoe obosnovanie sgushcheniya khvostovykh pul'p v gornorudnoi promyshlenosti», Obogashchenie rud, Vol. 2, pp. 39–43.

Baranov, V.F. (2009), «Sistemy sgushcheniya i skladirovaniya otval'nykh khvostov» Obogashchenie rud, Vol. 3, pp. 43–48.

Gaponov, Yu.S. (2015), «Geomekhanicheskoe obosnovanie ustoichivosti porodnykh otvalov s uchetom vliyaniya kharakteristik razrushennoi gornoi massy», Ph.D. Thesis of dissertacion, 25.00.20, NSMU «Gornyi», SPb., 198 p.

Kislyakov, V.E., Nikitin, A.V. and Shershnev, A.A. (2012), «O vozmozhnosti pastovogo sgushcheniya khvostov obogatitel'nogo peredela», Marksheideriya i nedropol'zovanie, Vol. 4 (60), pp. 21–24.

Vasil'eva, A.D. (2020), «Inzhenerno-geologicheskoe obosnovanie ustoichivosti vysokikh otvalov ugol'nykh mestorozhdenii Kuzbassa», Ph.D. Thesis of dissertacion, 25.00.16, NSMU «Gornyi», SPb., 186 p.

Shershnev, A.A. and Bakhaeva, S.P. (2020), «Tekhnologicheskie skhemy skladirovaniya khvostov obogashcheniya v podgotovlennye otvaly vskryshnykh porod», Vesnik Kuzbaskogo GTU, No. 3, pp. 46–49.

Tsirel', S.V., Gaponov, Yu.S. and Pavlovich, A.A. (2013), «Granulometricheskii sostav, sdvigovaya prochnost' razrushennykh gornykh porod ikh vliyanie na ustoichivost' otvalov», Gornyi informatsionno-analiticheskii byuleten', No. 12, pp. 80–83.

Frolov, O.O., Babychev, I.K., Stec'kiv, I.V. and Klevan, O.M. (2015), «Modeljuvannja pruzhno-plastychnogo deformuvannja bortiv karʼjeru pid chas vyjmannja prybortovyh zapasiv vugillja», Visnyk ZhDTU, Serija Tehnichni nauky, No. 3 (74), pp. 148–155.

Frolov, O.O. and Babychev, I.K. (2016), «Vstanovlennja deformacii' bortiv rozrizu pislja vidrobky prybortovyh zapasiv vugillja», Visnyk NTUU «KPI», Serija Girnyctvo, Issue 31, pp. 48–56.

Ministerstvo promyslovoi' polityky Ukrai'ny (2007), SOU-MPP 73.020-078-1:2007 : Normy tehnologichnogo proektuvannja girnychodobuvnyh pidpryjemstv vidkrytym sposobom rozrobky rodovyshh korysnyh kopalyn. Ch. 1 ta 2. Girnychi roboty. Likvidacija girnychodobuvnyh pidpryjemstv. Tehniko-ekonomichna ocinka ta pokaznyky, Kyiv, 224 p.

Babychev, I.K. (2021), NIR «Sumisne skladuvannja rozkryvnyh porid z kar’jeru ta osushenyh vidhodiv vid zbagachennja u vidvalah PRAT «Poltavs'kyj GZK», TOV «DJuIS», Kyiv, 79 p.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-06-16

Як цитувати

Фролов , О. О., & Бабичев , І. К. (2021). Обґрунтування безпечних параметрів відвалу при сумісному складуванні розкривних порід кар’єру та відходів збагачення. Технічна інженерія, (1(87), 163–168. https://doi.org/10.26642/ten-2021-1(87)-163-168

Номер

Розділ

ГІРНИЦТВО