Обоснование геомеханических параметров безопасной отработки рудных удароопасных месторождений - Автореферат

Основным направлением работы рудников в указанных сложных условиях при существующих и новых технологиях нужно обоснование геомеханических параметров отработки, адаптированных к сложным горно-геологическим и горнотехническим условиям и обеспечивающих промышленную безопасность, снижение затрат на добычу полезного ископаемого подземным способом, особенно на рудных удароопасных месторождениях в горно-складчатых областях. Однако научные исследования по выявлению новых закономерностей, необходимых для обоснования геомеханических параметров безопасной отработки удароопасных месторождений, в настоящее время остаются мало известными. рудный месторождение геологический разработать классификацию неоднородных пород массива по динамической удароопасности и типу месторождения для обоснования геомеханических параметров безопасной отработки рудных удароопасных месторождений; методика количественного прогнозирования напряжений сжатия в пределах-32,4?-113,4 МПА и деформаций растяжения 0,0002?0,0008 в массивах горных пород, обеспечивает прогноз геомеханических параметров безопасного ведения горных работ в этажах при отступающем порядке выемки руды и базируется на закономерностях распределения коэффициентов хрупкости, пластичности, удароопасности и вторичных техногенных напряжений при разной площади отработанных блоков. классификация неоднородных пород массива основанна на следующих многоуровневых классификационных признаках: по динамической удароопасности породы подразделяются на два класса: упруго-пластического и упруго-хрупкого разрушения; по напряженному состоянию силовых полей - на три группы: тектонические, гравитационные (первичные) поля и техногенные (вторичные); по удароопасности при разрушении - на шесть категорий: слабо удароопасные, умеренно удароопасные, средне удароопасные, удароопасные, очень удароопасные, весьма удароопасные; по внешним признакам форм проявления горного давления, обеспечивает количественное прогнозирование динамических проявлений от свойств горных пород.В пределах рудного тела и на контакте залежи и боковых пород направления вторичных максимальных горизонтальных напряжений сжатия в неоднородном массиве железорудных месторождений совпадают с первичными тектоническими и гравитационными силами, а при наличии в рудном теле разрывных нарушений направление этих напряжений совпадает с простиранием сместителя. Горные работы с глубиной отработки 172, 265, 450, 590 и 710 м нарушают установившееся природное равновесие, породы деформируются по законам: туфоконгломераты в пределах упругости (интервал глубин Н=98 м - 0,0009Qe0,0014), гранодиориты - за пределами упругости с появлением остаточных необратимых деформаций (Н=265 м - 0,0108Qe0,0169; Н=590 м - 0,015Qe0,032) в неоднородном гранитном массиве месторождения, который испытывает неравнокомпонентное силовое воздействие вторичных горизонтальных напряжений вкрест простирания ssy =-10,7 Qe-28,1 МПА и по простиранию ssx =-13,6Qe-32,9 МПА а направление максимальных горизонтальных напряжений сжатия контакта залежи и боковых пород в неоднородном массиве месторождения совпадает А=37? (рисунок 1). По данным таблицы 1 и рисунку 2 автором установлены изменения коэффициентов запаса прочности пород от глубины разработки на участках неактивных по динамическим событиям магматических массивов восходящая ветвь выполаживается за счет уменьшения модулей упругости, а в динамически активных - круто возрастает в допредельной зоне, в запредельной же ниспадающая ветвь увеличивается при возрастающих модулях спада, и получена корреляционная связь (см. рисунок 2). n = 6 · 10-6 · Нз.п 2 - 0,0145 · Нз.п 9,958, r = 0,716 (1) где n - коэффициент запаса прочности горной породы; Склонность полезных ископаемых и пород к деформированию и разрушению как в допредельных, так и запредельных зонах показывает, что деформационные процессы в массиве характеризуются большим разнообразием вторичных напряженных состояний, при которых возможно хрупкое разрушение этих пород, руд и определяются коэффициентами удароопасности (таблица 2). Как видно из таблицы 2, все породы и полезное ископаемое, которые находятся в створах будущих стволов "Шория-1", "Ново-Клетевой" и геологоразведочных скважинах №607, №614, №618, №704 и №705, можно отнести к категории "удароопасные", поскольку у руды и всех типов пород коэффициенты удароопасности с глубиной отработки месторождения сплошной выемкой по простиранию увеличиваются до 0,85 по мере развития очистных работ в этаже, за счет распределения динамически опасных зон и чередуемости неопасных - уменьшаются до 0,70.В диссертации на основе выполненного комплекса исследований решена научная проблема обоснования геомеханических параметров безопасной отработки рудных удароопасных месторождений, основанная на выявленных закономерностях по разработке методики количественного прогнозирования геомеханических процессов в массивах, изменении напряженно-деформированного состояния на периферии геологических блоков и в зонах разрывных нарушений, выявлен

Основное содержание работы