Бабій К. В. Геомеханічні основи технології передзбагачення руди в глибоких залізорудних кар’єрах

Об’єктом дослідження є процеси руйнування складно структурного гірського масиву, екскавації і транспортування гірських порід, дроблення і сухої магнітної сепарації залізорудної сировини в глибоких кар’єрах. Мета роботи – визначення закономірностей параметрів потоку рудної маси від геомеханічних особливостей залягання покладу, фізико-механічних властивостей гірських порід та техніко-технологічних параметрів видобутку і переробки під впливом буро-підривних робіт та сухої магнітної сепарації, які дозволяють обґрунтувати коригування виробничої потужності кар’єру та розробити технологічні схеми передзбагачення для реалізації нових способів видобутку й переробки залізних руд. Методи дослідження. Для вирішення поставлених завдань використано комплексний метод, що містить: техніко-економічний аналіз практики роботи гірничорудних підприємств, досвід використання обладнання сухої магнітної сепарації на збагачувальних фабриках – для обґрунтування мети та актуальності досліджень; каротаж магнітної сприятливості порід буро-підривних свердловин – для виявлення будови покладу; натурні візуальні спостереження – для дослідження особливостей геологічної будови родовищ Кривбасу; метод косокутної фотопланіметрії – для встановлення гранулометричного складу розвалу гірської маси після вибуху; експериментальні дослідження у полігонних умовах впливу анізотропії міцностних властивостей на шматкуватість гірської маси; методи кваліметрії – для обґрунтування якісних показників рудної маси; імітаційне моделювання технологічних процесів – для вибору оптимальних технічних рішень. Вперше експериментально встановлений вплив орієнтування осі вибухової порожнини відносно площини контактної зони складно структурного масиву на показники кондиційного дроблення гірської маси. Вперше встановлено закономірності збіднювання рудного потоку і втрат корисної копалини під впливом гірничо-геологічних умов розробки, технічних характеристик устаткування, технологічних параметрів видобутку, що дозволило розробити і обґрунтувати нові способи видобутку й переробки залізних руд. Вперше розроблена класифікація контактних зон «руда – вміщуючі породи» за геологічними та технологічними ознаками. Вперше визначені аналітичні залежності продуктивності збагачувальної фабрики від встановленого взаємозв’язку виробничої потужності кар’єру, продуктивності розкривного комплексу і комплексу передзбагачення руди в кар’єрі. Розроблена методика оцінювання параметрів видобувних робіт, де підготовка гірської маси до подальшої її переробки виконується вибуховим руйнуванням міцних анізотропних гірських порід у видобувному блоку складної геологічної будови. Розроблено нові способи видобутку та переробки залізних руд і скельних порід розкриття на внутрішньо та зовнішньо кар’єрних перевантажувальних пунктах. Очікуваний річний економічний ефект від застосування технології передзбагачення для скельних порід розкриття в умовах Петрівського кар'єру ПАТ "Центральний ГЗК" склав 27 401,96 тис. грн. Термін окупності капітальних інвестицій 2,4 року, що в 2,8 рази нижче нормативного (6,7 року). Розроблені науково-технічні основи створення технології передзбагачення руди в глибоких залізорудних кар’єрах, технічні пропозиції, методики і рекомендації, розроблені способи видобутку й переробки руди упроваджувались в проектах і передавались проектним організаціям та гірничодобувним підприємствам Криворізького залізорудного басейну.