НАУЧНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Научная деятельность

Научная деятельность

3-D Моделирование и планирование горных работ рудных месторождений в современном ПО.

При проектировании подземных горных работ используется современное ПО, в котором выполняется: 

  • построение схем вскрытия и подготовки участков месторождений для подземной отработки;
  • визуализация подземных горных выработок в 3D, для определения оптимального места их заложения;
  • оптимизация (оконтуривание) запасов различной степени разведанности, принимаемых для дальнейшего проектирования;
  • планирование и визуализация горных работ на стратегическом уровне в долгосрочной, среднесрочной и краткосрочной перспективе;
  • разработка динамичного календарного графика отработки месторождения, с применением различных сценариев развития горных работ, порядка отработки и систем разработки, с дальнейшим расчётом ФЭМ и выбора оптимального варианта отработки.


Разработка проектов на проведение опытно-промышленных испытаний новых технологий.

Разработка проектов опытно-промышленных испытаний (ОПИ) для проверки и внедрения новых технологических решений позволяет предприятию оперативно изменить применяемую систему разработки для выемки определенных участков, на которых принятая в проекте технология не показала достаточной эффективности либо по ряду причин не может быть применена. Внедренные в рамках ОПИ новые технологические решения позволяют горным предприятиям вести разработку сложных участков месторождений с минимальными потерями руды в недрах.
Сотрудниками АО «Уралмеханобр» разработана и успешно внедрена документация на проведение ОПИ для следующих месторождений:
  • АО «Учалинский ГОК» месторождения Учалинское, Молодежное, Узельгинское;
  • АК «АЛРОСА» месторождения Айхал, Удачный, трубка Мир;
  • ПАО «Комбинат «Магнезит» шахта Магнезитовая;
  • ПАО «ГМК «Норильский никель» рудник Октябрьский;
  • ПАО «ЗРК «Омчак» месторождение Верхне-Алиинское; 
  • АО «НПФ «Башкирская золотодобывающая компания» Месторождение Муртыкты;
  • ПАО «Гайский ГОК месторождение Гайское;
  • ООО «Башкирская медь» месторождение Юбилейное;
  • АО «РМК» месторождение Маукское;
  • ОсОО «KAZ Minerals Bozymchak» месторождение Бозымчак.

Технология освоения месторождений ценных малоустойчивых руд камерными системами разработки с закладкой.

Одним из «know-how» разработанным специалистами АО «Уралмеханобр» для выемки руд слабой устойчивости является разработка варианта системы разработки с выемкой руды ромбовидными камерами, расположенными в так называемом «шахматном» порядке.
В условиях добычи запасов слабоустойчивых руд ввиду невозможности значительных по размерам обнажений рудного массива при классическом подходе к проектированию горных работ применяют слоевые системы разработки, где размеры выемочных единиц не превышают 4 – 6 метров, то есть соответствуют размерам обычных подготовительных выработок. Данные системы разработки характеризуются большим объемом подготовительно-нарезных работ, высокими затратами на выемку руды и низкой производительностью.
Проведены исследования на рудниках, которые показали, что при выемке камер на их контуре в результате проходящих геомеханических процессов, влияния взрывных работ и фактора времени выемки запасов камер образуется устойчивый контур эллиптической формы, причём его форма одинакова для разных прочностей руд, глубины добычи и др. Наиболее часто повторяющийся угол наклона стенок камер составляет 73 -75 градусов.
Это свидетельствует о том, что наиболее устойчивой по форме является не общепринятая прямоугольная форма сечения камер, а эллиптическая, а определение геометрических параметров камер правильнее осуществлять на основе идеи вписывания ромбовидной камеры в эллиптическую полость устойчивого обнажения. Относительно друг друга камеры оптимально располагать в так называемом «шахматном» порядке.
  
Шахматное взаимное расположение камер позволяет вести выемку запасов руды камерами с максимально возможными геометрическими параметрами. Устойчивость верхней части камеры достигается за счет укладки твердеющей закладки соответствующей прочности в ранее отработанные камеры. Угол наклона рудной стенки камеры 73-75 градусов.
В настоящее время данная технология внедрена на руднике «Айхал» АК АЛРОСА, отработано более 300 ромбовидных камер. Размеры выемочных единиц по высоте для условий рудника были увеличены с 5-ти до 30-ти метров, себестоимость добычи снизилась на 45%, производительность рудника возросла с 500 до 700 тыс. тонн в год.
 
Технология выемки запасов ромбовидными камерами запроектирована при отработке запасов Яковлевского, Корбалихинского и Гайского месторождений.

Технология отработки запасов месторождений камерной системой разработки с закладкой и восходящей выемкой запасов.

Технология отработки запасов в восходящем порядке при применении систем с закладкой имеет ряд преимуществ относительно классического нисходящего порядка выемки. К таким преимуществам относятся: отсутствие необходимости формирования более прочного несущего слоя при закладочных работах; возможность двойного применения одной и той же выработки при выемке запасов в смежных подэтажах, когда вентиляционно-закладочная выработка для нижерасположенной камеры становится буро-откаточной выработкой для вышерасположенной камеры. Технология отработки запасов отдельных участков, ярусов и целых месторождений в восходящем порядке была разработана в последнее время для целого ряда месторождений: Озерное, Ново-Учалинское, Сафьяновское, Октябрьское (Норильский Никель), и т.д.
По материалам научных исследований сотрудниками АО «Уралмеханобр» была написана монография «Практика технического перевооружения процессов горного производства». 
С монографией подробно можно ознакомиться в разделе «ПРЕСС-ЦЕНТР» - «Научные статьи и монографии».

Разработка технологических регламентов на отработку месторождений подземным способом.

Состав технологического регламента:

  • Геомеханическое обоснование технологии горных работ;
  • Системы разработки;
  • Технология очистной выемки;
  • Буровзрывные работы;
  • Потери и разубоживание;
  • Закладочные работы;
  • Основное технологическое оборудование;
  • Крепление подземных горных выработок;
  • Производительность рудника;
  • Мероприятия по охране труда;
  • Основное технико-экономические показатели.

За последние годы выполнены технологические регламенты для проектов на подземную и комбинированную разработку месторождений компании: Юбилейное, Подольское, Ново-Учалинское, Сафьяновское, Корбалихинское, Тарньерское, Комсомольское, Акжальское, Еланское и Ёлкинское и т.д. Технологические регламенты также были разработаны и для других компаний РФ: Шерегешское, Таштагольское (ЕВРАЗ), Удачное, Мир, Айхал (АЛРОСА), Октябрьское, Медвежий ручей (Норильский никель), Яковлевское (Северсталь), Саткинское (Магнезит).