Илья Лукашин,
студент механикомашиностроительного факультета СанктПетербургского горного университета
Современная тенденция ведения добычи полезных ископаемых предполагает увеличение глубины добычных работ, освоение новых запасов рудных залежей, вовлечение в разработку запасов руды, оставленных в охранных целиках. Все это ведет к неизбежному переходу к системе разработки полезных ископаемых с закладкой раннее выработанного пространства.
Использование такой системы является очень эффективным при больших глубинах ведения горных работ. Также часто применяется, когда шахтное поле расположено под объектами особой важности, такими как надшахтные здания, города, водоемы. Нельзя не отметить, что использование данной системы снижает и риск возникновения пожаров на руднике, так как смесь изготавливается негорючей.
Однако при использовании традиционной смеси с вяжущим компонентом, инертными наполнителями и активаторами такая система приводит к значительному удорожанию себестоимости закладочных работ.
Большая часть затрат идет на инертные наполнители, которыми являются граншлак, гравий, песок. Технология, использованная для приготовления подобных смесей, требует высоких затрат на закупку материалов и логистику. Например, на руднике «Комсомольский» закладочные работы ведутся с применением четырехкомпонентной смеси. При использовании же хвостов обогащения с фабрики, которые присутствуют на всех горнодобывающих предприятиях, в качестве инертных наполнителей пропадает необходимость в затратах на подобные материалы.
Также это приводит к значительному облегчению технологической схемы приготовления подобной закладочной смеси ввиду отсутствия в ней грохотов, мельниц и специально оборудованных складов, где будут храниться привозимые материалы для закладки. Вместо этого основными технологическими элементами будут пластинчатые сгустители, устанавливаемые в пульпонасосной станции для более эффективного транспортирования хвостов до закладочного комплекса, и смесители для получения более однородного состава закладочной смеси.
Как отмечает Цыгалов М.Н., использование отходов обогатительной фабрики позволяет получить закладочный массив прочностью 4,5-5,2 МПа при расходе 400 кг тонкомолотого шлака, 30-40 кг цемента, 1500 кг хвостов в водовяжущем отношении 0,8-1; прочность – выше, чем у закладки с песчаным заполнителем соответствующего состава [1].
Многие предприятия переходят на использование хвостов обогащения в качестве инертного наполнителя закладочной смеси. Так, на отдельных рудниках использование хвостов обогащения достигает 65%. При этом цементно-песчаное отношение колеблется в районе от 1:6 до 1:30.
Теоретические исследования и практический опыт предприятий подтверждают возможность без потери реологических и прочностных свойств искусственного массива использовать хвосты обогатительной фабрики в качестве наполнителя закладочной смеси.
Список литературы
1. Цыгалов М.Н., Зурков П.Э. «Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой», М., Недра, 1970.
2. Светлаков К.Н., Атманских С.А. «Техника и технология ведения закладочных работ на рудниках цветной металлургии», М., 1980.
3. Требуков А.Л. «Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд», М., «Недра», 1981.
