STUDY OF THE EFFICIENCY INDICATORS OF UNDERGROUND MINING OF LOW-GRADE ORES DEPENDING ON THE LEVEL HEIGHT AND PRODUCTION CAPACITY OF THE MINE
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2022.02.024Keywords:
low-grade ores, level height, production capacity, technical and economic indicators, labor productivity, costs, mining systemAbstract
For the conditions of mining of powerful sloping lowgrade ore deposits, the influence of the main mining technical parameters of an underground mine, which determine the efficiency indicators of mining technology, such as level height and annual production capacity, is studied. Due to the low recoverable value of low-grade ores, the impact of the level of operating costs on the efficiency of the technology increases. To reduce the level of costs and to improve the ore extraction indicators, it is proposed to switch from the traditional singlestage mining technology for the conditions under consideration with sublevel caving to the designed rational variant of reserves mining with two-stage technology of level open stoping under the isolating level pillar at the first stage and the collapse of interchamber pillars at the second one. The economic and mathematical modeling of the technologies under consideration was carried out, technical and economic indicators depending on the
height of the level and the production capacity of the underground mine were established, varying in the intervals from 40 to 100 m and from 0.8 to 2.4 million tons per year, respectively. The indicators of ore extraction, labor productivity during preparatory and cutting opera-tions and stope excavation, and the cost of mining have been studied. It has been established that the indicators of losses (less than 20%) and dilution (less than 25%) according to the proposed technology reach the best
values relative to the traditional option at a level height of 80 m and 60 m, respectively. Labor productivity in the development system in the proposed version decreases with increasing level height, which is due to the increasing share of vertical workings, but with a level height of 80 m it exceeds this indicator for the sublevel caving system. The level open stoping system with subsequent collapse of the pillars has the lowest cost with a production capacity of 1.6 million tons per year, reducing this
figure by 1.7 times relative to the traditional technology. Thus, it was determined that the proposed version of the
development system is the most effective in comparison with the traditional technology with a level height of 80
m and an annual production capacity of the mine of 1.6 million tons.
References
Соколов И.В., Антипин Ю.Г., Никитин И.В., 2021. Методология выбора подземной геотехнологии при комбинированной разработке рудных месторождений. Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 340 с.
Антипин Ю.Г., Барановский К.В., Рожков А.А., Никитин И.В., Соломеин Ю.М., 2022. Исследование влияния показателей извлечения на эффективность подземной отработки месторождений бедных комплексных руд. Горная промышленность, № S1,
С. 46 -5 2. DOI 10.30686/1609-9192-2022-1S-46-52.
Каплунов Д.Р., Радченко Д.Н., Федотенко В.С., Лавенков В.С., 2020. Оценка эффективности перехода подземного рудника к новому технологическому укладу с ростом глубины горных работ. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 12,
С. 5 - 15. DOI 10.25018/0236-1493-2020-12-0-5-15.
Голик В.И., Дмитрак Ю.В., Дзапаров В.Х., Харебов Г.З., 2017. Моделирование полноты использования недр Земли при добыче руд. Науки о Земле, № 4, С. 4 - 17.
Черепанов В.А., 2020. К вопросу применения автопоездов на горных работах. Проблемы недропользования, № 4(27), С. 73 - 88. DOI 10.25635/2313-1586.2020.04.073.
Петров А.Н., Петрова Л.В., Сивцева А.И., Алексеев А.М., 2019. Отработка нижних горизонтов золоторудного месторождения «Бадран» с применением самоходного оборудования. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, № 2, С. 175 - 184.
Соколов И.В., Смирнов А.А., Антипин Ю.Г., Никитин И.В., Барановский К.В., 2013. Направления развития и опыт применения подземной геотехнологии с использованием самоходной техники на Уральских рудниках. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 4, С. 66 - 74.
Лавенков В.С., 2015. Обоснование площади поперечного сечения подготовительно-нарезных выработок при применении подземных передвижных закладочных комплексов. Горный информационно-аналитический бюллетень, № S4-2, С. 96 - 104.
Gustafson A., Schunnesson H., Paraszczak J., Shekhar G., Bergstróm S., Brãnnman P., 2020. Operator influence on the loading process at LKAB's iron ore mines. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy, Vol. 120, No. 3, P. 191 - 202. DOI:
17159/2411-9717/376/2020
Неверов С.А., Конурин А.И., Шапошник Ю.Н., 2021. Безопасность очистных работ при подэтажной выемке с обрушением в тектонически напряженных массивах. Интерэкспо Гео-Сибирь, Т. 2, № 3, С. 311 - 321. DOI 10.33764/2618-981X-2021-2-3-311-
Tan Y., Guo M., Hao Y., Zhang C., Song W., 2021. Structural Parameter Optimization for Large Spacing Sublevel Caving in Chengchao Iron Mine. Metals, No. 11, P. 1619. DOI 10.3390/met11101619.
Мажитов А.М., Волков П.В., 2019. Обрушение руды и вмещающих пород при разработке пологих месторождений. Магнитогорск: МГТУ: Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, 124 с.
Mijalkovski S., Despodov Z., Mirakovski D., Adjiski V., 2017. Methodology for optimization of coefficient for ore recovery in sublevel caving mining method. Podzemni radovi, Vol. 30, P. 19-27. DOI: 10.5937/podrad1730019S.
Савич И.Н., 2014. Проблемы применения систем с принудительным обрушением при подземной разработке рудных месторождений. Горный информационно-аналитический бюллетень, № S1, С. 366 - 373.
Малофеев Д.Е., 2007. Развитие теории и практики выпуска руды под обрушенными породами. Красноярск: СФУ, 171 с.
Lovitt M., 2016. Evolution of sublevel caving – safety improvement through technology. The AusIMM Bulletin, 2016, April, pp. 82 - 85.
Sokolov I. V., Antipin Iu. G., Rozhkov A. A., Nikitin I. V., Solomein Iu. M., 2021. Mining factors effect on the technical and economic indicators of mining the upper sublevel under the rock cushion at iron ore deposits. Minerals and Mining Engineering, No. 8,
P. 5 - 14. DOI: 10.21440/0536-1028-2021-8-5-14
Антипин Ю.Г., Барановский К.В., Рожков А.А., Клюев М.В., 2020. Обзор комбинированных систем подземной разработки рудных месторождений. Проблемы недропользования, № 3(26), С. 5 - 22. DOI 10.25635/2313-1586.2020.03.005.
Калмыков В.Н., Петрова О.В., Янтурина Ю.Д., 2014. Оценка устойчивости горнотехнической системы при освоении рудных месторождений Урала подземным способом. Проблемы недропользования, № 2(2), С. 96-101.
Сентябов С.В., 2021. Выбор методов управления горным давлением в горных конструкциях камерной системы разработки. Проблемы недропользования, № 1(28), С. 73 - 80. DOI 10.25635/2313-1586.2021.01.073.
Душан Т., 2016. Этажно-камерная система разработки на шахте магнезита в Словакии. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 2, С. 357 - 360.
Неверов А.А., 2012. Геомеханическое обоснование нового варианта камерной выемки пологих мощных залежей с выпуском руды из подконсольного пространства. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 6, С. 87 - 97.
Пепелев Р.Г., 2011. Оптимизация параметров систем разработок с обрушением руды и вмещающих пород и экономические последствия их изменения. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 10, С. 24 - 28.
Sokolov I.V., Smirnov A.A., Rozhkov A.A., 2019. Technology of blasting of strong valuable ores with ring borehole pattern. Journal of Mining Institute, Vol. 237, P. 285 - 291. DOI: 10.31897/PMI.2019.3.285.
Сухов Р.И., Реготунов А.С., 2016. Результаты исследований прочностных свойств локальных массивов в процессе бурения с применением программно-аппаратного комплекса. Проблемы недропользования, № 4(11), С. 121 - 129. DOI:
18454/2313-1586.2016.04.121
