Применение хвостов обогащения в качестве закладки выработанного пространства рудников

Для повышения безопасности и эффективности отработки подземным способом рудных месторождений, которые находятся в непосредственной близости от населенных пунктов, существует необходимость создавать искусственный массив, используя закладку. Такие мероприятия позволяют управлять горным давлением и впоследствии не допускать просадкок и деформаций земной поверхности. Рассмотрен актуальный вопрос об использовании отходов горно-обогатительных предприятий в качестве закладки выработанного пространства. Авторами приведены требования, предъявляемые к материалам, которые используются для закладки, представлены характеристики её. Отечественный и зарубежный опыт показал, что использование хвостов обогащения является отличным и доступным материалом для закладки. При использовании хвостов обогащения можно снизить себестоимость добычи руды, также впоследствии отпадает потребность в отводе земельных угодий на новые хранилища отходов обогащения. Анализ результатов применения хвостов обогащения выявил, что целесообразно для закладки использовать «сгущенные» хвосты обогащения, так как при сгущении снижаются объемы отходов, экономится вода за счет использования восстановленной, получается податливый материал, который обладает хорошей текучестью и способен долгое время быть в разжиженном состоянии и не расслаиваться. Такой материал может транспортироваться по трубопроводу на большие расстояния до места закладки в выработанное пространство и уже на месте можно в него добавлять вяжущее вещество. В качестве вяжущего вещества используют не только цемент, но и отходы в виде шлаков и золы. В статье авторами приведена блок-схема последовательности закладки в отработанные камеры на основе «сгущенных» хвостов и приведен выбор рационального размещения узла сгущения «текущих» хвостов.

Куликова А.А., Ковалева А.М. Применение хвостов обогащения в качестве закладки выработанного пространства рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2—1. — С. 144–154. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-210-144-154.

Куликова Александра Анатольевна¹ — старший преподаватель, e-mail: alexaza_@mail.ru;
Ковалева Анастасия Михайловна¹ —студентка, e-mail: asya-kovaleva@yandex.ru;
¹ НИТУ «МИСиС».

Куликова А.А., e-mail: alexaza_@mail.ru.

1. Kolikov K.S., Mazina I.E., Manevich A.I. Stress-strain analysis in coal and rock mass under traditional mining with full caving and in technology with backfilling. Eurasian Mining. 2018, no 2, pp. 15—17. DOI: 10.17580/em.2018.02.04.

2. Баловцев С.В., Шевчук Р.В. Геомеханический мониторинг шахтных стволов в сложных горно-геологических условиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 8. — С. 77—83. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-77-83.

3. Batugin A. Critically stressed areas of earth’s crust as medium for man-caused hazards. Paper presented at the E3S Web of Conferences, 2018, Vol. 56. DOI:10.1051/ e3sconf/20185602007.

4. Pleshko M., Kulikova E., Nasonov A. Assessment of the technical condition of deep mine shafts. MATEC Web of Conferences, 2018, 239, 01021. https://doi.org/10.1051/ matecconf/201823901021.

5. Manevich A.I., Tatarinov V.N., Kolikov K.S. Detection of crustal deformation anomalies with regard to spatial scale effect. Eurasian mining. 2019, no 2, pp. 19—22. DOI: 10.17580/em.2019.02.03.

6. Filin A.E., Zinovieva O.M., Kolesnikova L.A., Merkulova A.M. Prospects of safety control in combination of mining and metallurgy industries. Eurasian Mining. 2018. No. 1. Рp. 31—34. DOI: 10.17580/em.2018.01.07.

7. Пелипенко М.В., Баловцев С.В., Айнбиндер И.И. К вопросу комплексной оценки рисков аварий на рудниках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 11. — С. 180—192. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-11-0-180-192.

8. Волков Е.П., Стовманенко А.Ю., Анушенков А.Н., Совершенствование технологии и оборудования для утилизации твердых промышленных отходов путем добавления их в состав литых твердеющих закладочных смесей // Известия Уральского государственного горного университета. — 2017. — № 4 (48). — С. 84—89.

9. Беркович В.Х., Пропп В.Д., Старцев В.А. Инъекционный способ возведения искусственных целиков: Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений // Сборник докладов IX Международной научно-технической конференции. Отв. за выпуск Н.Г. Валиев. — 2020. — С. 51—55.

10. Андреев М.Н., Богуславский Э.И. Разработка состава закладочного материала и испытания его прочностных свойств // Записки Горного института. — 2011. — Т. 189. — С. 130—133.

11. Скопинцева О.В., Ганова С.Д., Бузин А.А., Федотова В.П. Мероприятия по борьбе с пылью при погрузке и транспортировании твердых полезных ископаемых // Горный журнал. — 2019. — № 12. — С. 76—79. DOI: 10.17580/gzh.2019.12.16.

12. Газиев У.А., Рахимов Ш.Т. Разработка оптимальных составов закладочных смесей с применением отходов горно-металлургической промышленности // Современные технологии в строительстве, теплоснабжении и энергообеспечении. Материалы международной научно-практической конференции. ФГБОУ ВО «Саратовский ГАУ им.Н.И. Вавилова», кафедра «Строительство и теплогазоснабжение», 2015. — С. 78—80.

13. Кузьмин Е.В., Святецкий В.С., Марковец В.В. Сгущение отходов переработки урановых руд с получением пасты для подземного размещения // Горный журнал. — 2018. — № 7. — С. 73—77. DOI: 10.17580/gzh.2018.07.14.

14. Yin S., Shao Y., Wu A., Wang H., Wang Y., Liu X. A systematic review of paste technology in metal mines for cleaner production in Сhina // Journal of Cleaner Production. 2020. Т. 247. P. 119590.

15. Егоров М.А., Бучельникова А.И. Использование техногенных отходов при производстве закладочных работ для условий отработки Сафьяновского месторождения // Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений. Cборник докладов VI Международной научно-технической конференции. — 2017. — С. 15—17.

16. Ялымов Р.Н., Тажибаев Д.К., Исагалиева С.У. Использование отходов производства для приготовления закладочных смесей на Хайдарканском ГАО // Современные проблемы механики. — 2018. — № 34 (4). — С. 57—65.

17. Qi C., Fourie A. Cemented paste backfill for mineral tailings management: review and future perspectives. Minerals Engineering. 2019. Т. 144. P. 106025.

18. Олизаренко В.В., Шарипов Р.Х., Туркин И.С. Закладка выработанных пространств рудников с применением вертикальных сгустителей // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности. — Екатеринбург: ГОУ ВПО «УГГУ», 2017 — С. 206—210.

19. Голик В.И., Дмитрак Ю.В., Комащенко В.И., Качурин Н.М. Управление свойствами твердеющих смесей при закладке выработанного пространства рудных месторождений // Записки Горного института. — 2020. — Т. 243. — С. 285—292. DOI: 10.31897/pmi.2020.3.285.

20. Куликова Е.Ю., Виноградова О.В. Риски как причина снижения промышленной безопасности при строительстве подземных сооружений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 7. — С. 146—154. DOI: 10.25018/0236-14932020-7-0-146-154.

21. Kulikova E. Yu., Balovtsev S.V. Risk control system for the construction of urban underground structures. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, 962(4), 042020. https://doi.org/10.1088/1757—899X/962/4/042020.

22. Pleshko M., Kulikova E., Nasonov A. Assessment of the technical condition of deep mine shafts. MATEC Web of Conferences, 2018, 239, 01021. https://doi.org/10.1051/ matecconf/201823901021.