МОДЕЛЮВАННЯ ФОРМУВАННЯ ВІДВАЛУ РОЗКРИВНИХ ПОРІД КАР’ЄРУ З РОЗМІЩЕННЯМ В НЬОМУ ВІДХОДІВ ЗБАГАЧЕННЯ ЗАЛІЗНОЇ РУДИ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2707-2096.6.2021.241934Ключові слова:
кар'єр, відходи, залізна руда, родовище, геомеханічне моделювання, деформація, коефіцієнт запасівАнотація
Мета. Метою досліджень, представлених в статті, є обґрунтування можливості формування відвалу при сумісному складуванні розкривних порід кар’єру та відходів збагачення залізної руди при розробці Горішньо-Плавнівського родовища залізистих кварцитів.
Завдання. Виконати геомеханічне моделювання поведінки відвалу розкривних порід кар’єру з розміщенням у ньому воронок з відходами збагачення та встановити можливість їхнього сумісного складування в умовах відвалів Горішньо-Плавнівського родовища; встановити закономірності розвитку деформаційних процесів у відвалі по мірі будівництва кожного ярусу при складуванні відходів збагачення у воронки та розрахувати коефіцієнт запасу стійкості відвалу після його формування.
Методи дослідження. Для досягнення поставленої мети досліджень використано: метод комплексного аналізу – для узагальнення попередніх наукових досліджень щодо встановлення та обґрунтування найбільш раціонального способу складування відходів збагачення; методи моделювання – для встановлення можливості та доцільності сумісного складування продуктів збагачення та гірських порід розкриву з кар’єра.
Наукова новизна. Для умов Горішньо-Плавнівського родовища залізистих кварцитів методом геомеханічного моделювання обґрунтована доцільність і можливість розміщення зневоднених відходів збагачення у воронках на відвалах розкривних гірських порід.
Висновки та практичне значення статті. За результатами досліджень отримана прогнозна поведінка сумісного відвалу протягом всього терміну його експлуатації. Отримані значення максимальних деформацій відвалу в процесі його формування по ярусам та встановлена послідовність підвищення деформації при формуванні кожного наступного ярусу. Розрахований показник коефіцієнту запасу стійкості сумісного відвалу після його формування та встановлено, що його значення перевищує мінімальне припустиме, згідно діючих норм (n=1,329>1,3), тобто формування відвалу та його подальша експлуатація з сумісним розміщенням в ньому гірських порід розкриву та відходів збагачення є можливим і доцільним.
Посилання
M. Dash, R.K. Dwari, S.K. Biswal, «Studies on the effect of flocculant adsorption on the dewatering of iron ore tailings», Chemacal Engineering Journal, vol. 173, рр. 318-325, 2011.
T. Meggyes, «Paste and Thickened Tailings Technology», Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM Forshungsbericht 280), no. 11, 21-39, 2007.
A. Alamgir, D. Harbottle, J. Masliyah, «AL PAM assisted filtration system for abatement of mature fine tailings», Chemical Engineering Science, vol.80, рр.91-99, 2012
O.A. Medvedjeva, S.M.Kyrychko, «Obg'runtuvannja tehnologij spil'nogo skladuvannja vidhodiv zbagachennja z riznymy stepenjamy zgushhennja», Geomehanichna mehanika, vyp. 109, pp. 134-141, 2013.
7. A.A. Shershnev, S.P. Bakhaeva, "Technological schemes for the storage of tailings in prepared overburden dumps", Vesnik Kuzbaskogo GTU, no. 3, pр. 46-49, 2020.
Yu. S. Gaponov, "Geomechanical substantiation of the stability of rock dumps taking into account the influence of the characteristics of destroyed rock mass", dis. сand. tech. Sci., St. Petersburg Mining University, St. Petersburg, 2015.
A.D. Vasil'eva, "Engineering-geological substantiation of the stability of high dumps of coal deposits of Kuzbass", dis. сandidate of Engineering Sci., St. Petersburg Mining University, St. Petersburg, 2020.
А.А. Аgafonov, Т.V. Porshneva, «Substation of stable parameters of dumps based on a geomechanical model of the designet objects», Mining information and analytical bulletin, no.3-1, pp. 5-20, 2020.
C. Francesca, L. Stefano, «Study of large deformation geomechanical problems with the material; point method», Prof. University of Padua, Italy, 2015.
E. Alonso, N. Pinyol, and A. Yerro. «Mathematical Modelling of Slopes», In Procedia Earth and Planetary Science, Volume 9, pp. 64-73, 2014.
M. Abdula, M. Sharifzadeh, «Probability Methods for Stability Design of Open Pit Rock Slopes: An Overview», Geosciences, no.11, p. 319, 2021.
H. Basahel, H. Mitri, «Probabilistic assessment of rock slopes stability using the response surface approach», International Journal of Mining Science and Technology Volume 29, Issue 3, pp. 357-370, 2019.
V.F. Baranov, "Systems for thickening and storage of tailings dump (review of world practice", Ore dressing, vol. 3, pp. 43-48, 2009.
S.V. Tsirel, Yu.S. Gaponov, A.A. Pavlovich, "Granulometric composition, shear strength of destroyed rocks, and their influence on the stability of dumps", Mining information and analytical bulletin, no. 12, pp. 80-83, 2013.
О.О. Frolov, I.K. Babychev, І.В. Stetskiv, OM Klevan, «Modeling of elastic-plastic deformation of pit edge during pit wall coal margin excavation», The Journal of Zhytomyr State Technological University”, №3(74), рр. 148-155, 2015.
О.О. Frolov, I.K. Babychev, «Vstanovlennja deformacii' bortiv rozrizu pislja vidrobky prybortovyh zapasiv vugillja», Visnyk NTUU «KPI». Serija «Girnyctvo», vyp.31, s.48-56, 2016.
I.K. Babychev, «Naukovo-doslidna robota «Sumisne skladuvannja rozkryvnyh porid z kar’jeru ta osushenyh vidhodiv vid zbagachennja u vidvalah PRAT «Poltavs'kyj GZK»., Kyi'v: TOV «DJuIS», dogovir №79 vid 19.01.21, 79 s., 2021.
A.A. Frolov, I.K. Babychev, «Justification of the safe parameters of the dump with simultaneous dumping of overburden rocks and processing waste», The Journal "Technical Engineering", №1(87), рр.163-168, 2021.
Mіnіsterstvo promislovoї polіtiki Ukraїni, Normi tehnologіchnogo proektuvannja gіrnichodobuvnih pіdpriєmstv vіdkritim sposobom rozrobki rodovishh korisnih kopalin. Ch. 1 ta 2. Gіrnichі roboti. Lіkvіdacіja gіrnichodobuvnih pіdpriєmstv. Tehnіko-ekonomіchna ocіnka ta pokazniki. SOU-MPP 73.020-078-1:2007, Kiїv, 2007.
Metodicheskie ukazanija po raschetu ustojchivosti i nesushhej sposobnosti otvalov, VNIMI, 127 s., 1987.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 І.К. Бабичев, O.O. Фролов, І.M. Євтушенко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали у інших виданнях за умови посилання на журнал "Геоінженерія" як на місце першої публікації та на Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" як на Видавця.
Автори несуть відповідальність за дотримання законів про авторське право. Важливо забезпечити, щоб жодна частина тексту чи ілюстрацій не з’являлась раніше і не повинна з’являтися в інших публікаціях без попереднього дозволу власника авторських прав.
Статті в журналі "Геоінженерія" публікуються на умовах ліцензії Creative Commons:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
