Научная статья на тему 'Оптимизация технологии разработки маломощных пологих рудных тел на геомеханической основе'

Оптимизация технологии разработки маломощных пологих рудных тел на геомеханической основе Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
257
49
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МЕСТОРОЖДЕНИЕ / ПРИРОДНО-РЕСУРСНЫЙ ПОТЕНЦИАЛ / ПОЛОГОПАДАЮЩИЕ РУДНЫЕ ТЕЛА / ТЕХНОЛОГИЯ РАЗРАБОТКИ / ТРЕХШАРНИРНАЯ АРКА / СТРУКТУРНЫЙ БЛОК / НАПРЯЖЕНИЕ / FIELD / NATURAL AND RESOURCE POTENTIAL / POLOGOPADAYUSHCHY ORE BODIES / TECHNOLOGY OF DEVELOPMENT / THREE-HINGED ARCH / STRUCTURAL BLOCK / TENSION

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Голик Владимир Иванович

Дана оценка природно-ресурсного потенциала России, Центрального Федерального округа и Тульской области. Охарактеризованы особенности локализации пологопадающих маломощных рудных тел металлических месторождений и технологий их разработки. Изложены основы методики определения параметров безопасных обнажений кровли, исходя из представлений о трехшарнирной арке структурных блоков пород. Рекомендован метод построения области опасного влияния погашаемой выработки на массив и земную поверхность над ним. Приведен пример расчета параметров очистного пространства. Обозначено получающее развитие направление замены рудных целиков искусственными массивами из утилизируемых отходов обогатительного передела после извлечения из них металлов с помощью механохимической активации.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Голик Владимир Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ ПОЛОГИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ

An assessment °f natural and resource capacity °f Russia and Central Federal District and Tula region is given. Features °f localization the p°l°g°padayushchikh °f low-power ore bodies of metal fields and technologies of their development are characterized. Bases of a technique of determination of parameters of safe exposures of a roof, proceeding from ideas of a three-hinged arch of structural blocks of breeds are stated. The method of creation of area of dangerous influence of repayable development on the massif and the land surface over it is recommended. The example of calculation of parameters of clearing space is given. The direction of replacement of ore tselik with artificial massifs gaining development from utilizable waste of concentrating repartition after extraction of metals from them by means of mechanochemical activation is designated.

Текст научной работы на тему «Оптимизация технологии разработки маломощных пологих рудных тел на геомеханической основе»

14. Maslennikov S.A. Obosnovanie racional'nyh parametrov kombinirovannoj chu-gunno-betonnoj krepi vertikal'nyh stvolov // Gornyj informacionno-analiticheskij bjulleten'. №4. M.: MGGU, 2009. S. 210-214.

15. Prokopov A.Ju., Maslennikov S.A., Shinkar' D.I.K voprosu o vlijanii tehnolog-icheskih faktorov na deformacionnye harakteri-stiki betona v mnogoslojnoj krepi // Nauchnoe obozrenie. №11. M.: MGGU, 2013. S. 97-102.

16. Prokopov A.Ju., Maslennikov S.A., Shinkar' D.I. O vlijanii specificheskih uslovij stroitel'stva vertikal'nyh stvolov na formi-rovanie prochnostnyh harakteristik betona // Nauch-noe obozrenie. №11. M.: MGGU, 2013. S. 102-107.

17. Golik V.I., Komashchenko V.I., Razorenov Yu.I. Activation of technogenic resources in desintegrator // Mine Plan-ning and Equipment Selection Proceedings of the 22nd MPES Conference. Editors: Carsten Drebenstedt, Raj Singhal. 2013. S. 1101-1106.

18. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Feasibility of us-ing the mill tailings for preparation of self-hardening mixtures // Metallurgical and Mining Industry. 2015. T. 7. № 3.S. 38-41.

19. Freeman A. M., Herriges J. A., Kling C. L. The measurement of environmental and resource values.Theory and methods. New York, USA : RFF Press, 2014. R.45-53.

20. Harris J. M., Roach B. Environmental and Natural Resource Economics. A Contemporary Approach. M. E. Sharpe, Inc., Armonk, New York, 2013. R.67-85.

УДК 504.55.054:622(470.6)

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ ПОЛОГИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ

В.И. Голик

Дана оценка природно-ресурсного потенциала России, Центрального Федерального округа и Тульской области. Охарактеризованы особенности локализации по-логопадающих маломощных рудных тел металлических месторождений и технологий их разработки. Изложены основы методики определения параметров безопасных обнажений кровли, исходя из представлений о трехшарнирной арке структурных блоков пород. Рекомендован метод построения области опасного влияния погашаемой выработки на массив и земную поверхность над ним. Приведен пример расчета параметров очистного пространства. Обозначено получающее развитие направление замены рудных целиков искусственными массивами из утилизируемых отходов обогатительного передела после извлечения из них металлов с помощью механохимической активации.

Ключевые слова: месторождение, природно-ресурсный потенциал, пологопа-дающие рудные тела, технология разработки, трехшарнирная арка, струк—турный блок, напряжение.

Россия является по природно-ресурсному потенциалу одной из крупнейших держав. По полезным ископаемым, в том числе, топливно-энергетическим ресурсам она лидирует. В недрах Российской Федерации

заключена значительная часть мировых разведанных запасов важнейших видов полезных ископаемых (алмазов, никеля, природного газа, палладия, нефти, угля, золота и серебра). Россия обеспечивает более половины мировой добычи палладия, четверть никеля, природного газа и алмазов, свыше 10 % нефти и платины.

В России открыто более 20 тыс. месторождений полезных ископаемых. Объем разведанных запасов полезных ископаемых России оценивается в $10 трлн, а неразведанных ресурсов - более чем в $200 трлн. По этому показателю Россия опережает США примерно в 4 раза.

В области добычи полезных ископаемых можно выделить проблемы [1].

Минерально-сырьевая база страны обладает относительно низкой инвестиционной привлекательностью из-за неблагоприятного географо-экономического размещения многих месторождений полезных ископаемых и относительно низкого качества минерального сырья, что снижает его конкурентоспособность в современных экономических условиях. Обострилась проблема восполнения запасов на добывающих предприятиях.

Ряд железорудных предприятий имеют неблагополучную сырьевую базу. Ухудшается состояние производства свинца и цинка. Становится неблагоприятной конъюнктура олова. На большей части вольфрамово-добывающих предприятий запасы близки к исчерпанию. Россия значительно отстает по потреблению тантала, ниобия, стронция и других редких и редкоземельных металлов. Редкоземельное и танталовое производство практически прекращено.

Российская экономика характеризуется спадом производства стратегических видов сырья, недостаточным или полным отсутствием новых горнодобывающих мощностей и катастрофическим отставанием геологоразведочных работ.

Подготовка ресурсной базы в промышленных объемах требует 10-15 лет. Более 50 % подготовленных запасов являются нерентабельными для промышленного освоения.

Большинство месторождений полезных ископаемых России - низкого качества, содержание полезных компонентов в них на 35-50 % ниже среднемировых. Во многих случаях они труднодоступны, поэтому степень их промышленного освоения низка.

Центральный Федеральный округ располагает значительными разведанными запасами минерально-сырьевых ресурсов [2]. Здесь разведано более 10 тысяч месторождений полезных ископаемых: железных руд, бокситов, титана, циркония, неметаллических полезных ископаемых, горючих полезных ископаемых, сапропеля, пресных и минеральных подземных вод. Промышленно эксплуатируются более 1,5 тысяч месторождений полезных ископаемых. В округе работают более 1000 горнодобывающих предприятий.

В центральной части округа расположен Подмосковный буроуголь-ный бассейн (Тульская, Калужская, Московская, Смоленская, Рязанская и Тверская области), характеризующийся наличием неглубокозалегающих углей. На территории округа сосредоточено до 60 % запасов железных руд России.

Наибольшее значение имеют запасы и прогнозные ресурсы железных руд.

Самой высокой ценностью недр обладают Белгородская и Курская области. Высокий потенциал имеет и Тульская область, где расположены месторождения железных руд и разведаны большие запасы бурого угля. Вместе с тем, разведанные месторождения железных руд, цементного сырья, кирпично-черепичного сырья, керамзитового сырья и иных полезных ископаемых отрабатываются лишь на 25-45 %. Из-за сложных горногеологических условий пока не эксплуатируются месторождения бокситов.

Одной из причин неравномерного вовлечения месторождений в эксплуатацию является отсутствие инвестиций для их освоения. Другой, не менее важной, является сложность подземной разработки месторождений, сложенных пологозалегающими рудными телами малой и средней мощности.

Тенденции развития инвестиционной деятельности в развитие минерально- сырьевой базы Европейской части России позволяют прогнозировать активизацию освоения пока не освоенных металлических и топливных ресурсов на территории округа. Поэтому горнопромышленникам предстоит решать ряд проблем технологического характера [3]. Сложность и трудоемкость разработки рассматриваемого вида месторождений увеличивают актуальность исследований на затронутую тему.

Учитывая сложность и продолжительность исследований. Подобные горные задачи решаются методом экспертных заключений на основе аналогов, которыми является накопленный опыт разработки месторождений рассматриваемого типа в добывающих отраслях СССР и России.

Несмотря на качественное совершенствование техники и технологии подземной разработки месторождений полезных ископаемых, состояние эксплуатации ресурсов недр характеризуется снижением качества добываемых руд, увеличением потерь руды и разубоживания и ухудшением технико-экономических показателей освоения недр. Это в полной мере относится к маломощным рудным телам месторождений руд редких, благородных и цветных металлов пологого залегания (рис. 1).

Рис. 1. Разрез месторождение рудных тел малой и средней мощности: 1- андезитовые порфириты; 2- переслаивание алевролитов и песчаников; 3-изестняки; 4-переслаивание песчаников и известняков; 5-дайки диоритов; 6-тектонические нарушения; 7- пологие рудные тела; 8-крутопадающие рудные тела

Разработка пологих рудных тел мощностью от 0,6-0,8 м до 15 м с углом падения до 25° с породными включениями характеризуется увеличением потерь и разубоживания руды при добыче до 25-35 %, а небольшая высота очистного пространства нередко является причиной низкой производительности труда из-за сложности использования техники [4-6].

Особенностью управления состоянием рудовмещающего массива в таких условиях является большая площадь обнажения пород кровли с развитием напряжений и соответствующих им деформаций.

При добыче ценных руд стремятся уменьшить потери в охранных целиках путем поддержания пород кровли крепью, что не всегда надежно и эффективно. Статистика свидетельствует о том, что большинство травм работающих связано с установкой и обслуживанием крепи. Крепь не работает в заданном режиме при воздействии взрывной волны и механизмов.

Поэтому совершенствование параметров технологий разработки пологих маломощных рудных тел должно основываться на закономерностях взаимодействия геологических, горнотехнических и геомеханических факторов [7-8].

Многовековая практика погашения выработанного пространства обрушением вмещающих пород после выемки руды имеет ряд недостатков:

- ненадежность управления напряжениями при усадке пород заполнения;

- трудность контроля состояния погашенной выработки;

- опасность развития напряжений пород в окрестностях обрушае-мой кровли.

Чаще всего выработанное пространство таких рудных тел погашают без заполнения материалами - изоляцией от прилегающих выработок. Метод чаще всего применяют при локализации месторождения на непригодных для хозяйства участках земной поверхности. Опасность этого метода подтверждается практикой массовых обрушений с катастрофами типа горного удара [9].

Невозможность ретроспективной корректировки результатов управления горным давлением повышает важность объективного обоснования метода погашения выработанного пространства при эксплуатации месторождений рассматриваемого типа.

Сплошная система разработки применяется при устойчивых и средней устойчивости вмещающих породах для минимизации потерь в целиках различного назначения.

Вариант сплошной системы разработки с отбойкой руды уступами из очистного пространства применяется наиболее часто (рис. 2).

Возрастающую с увеличением площади обнажения кровли опасность обрушения пород с риском травмирования рабочих и увеличением разубоживания руд пытаются снизить установкой временной деревянной крепи и металлических анкеров, а нахождение работающих в выработанном пространстве ограничить организацией работ. Этому требованию отвечают варианты с отбойкой руды из буровых выработок (рис. 3).

Рис. 3. Схема сплошной системы разработки с отбойкой

из буровых выработок

При назначении параметров безопасных обнажений сложенной скальными породами кровли с практикой лучше согласуется представление о том, что породы разбиты трещинами на структурные блоки, которые при определенных условиях заклиниваются и образуют трехшарнирную арку [10].

Устойчивость кровли очистных выработок определяется величиной их эквивалентных пролетов. Для того, чтобы блоки заклинивались с сохранением плоской формы кровли без образования свода должно обеспечиваться условие

<

факт а ?

где Ьфакт - фактической эквивалентный пролет кровли выработки, м; Ь°а -

предельно допустимый эквивалентный пролет обнажения плоской кровли при данном угле наклона выработки, м.

Плоская кровля сохраняется до тех пор, пока прочность заклинивания пород несущего слоя достаточна для поддержания налегающих на нее пород в пределах потенциального свода естественного обрушения.

Если по условиям устойчивости пород кровли рудное тело невозможно отработать сплошным забоем, оно разделяется на отдельные участки, размеры которых этому условию удовлетворяют.

При выборе безопасных параметров погашения выработанного пространства на бесконечно продолжительное время исходят из того, что заклинившийся слой потеряет прочность и кровля из плоской превратится в сводчатую.

Поэтому критерием безопасности погашения выработанного пространства становится область его опасного влияния - часть массива пород, где над выработками возможно развитие опасных напряжений и деформаций [[10].].

Если в зону опасного влияния выработанного пространства попадают охраняемые объекты: эксплуатируемые горные выработки, отрабатываемые и подлежащие отработке рудные тела, поверхностные сооружения и т.п., выработанное пространство погашается с закладкой с минимально допустимой компрессией.

Связь между предельно допустимыми эквивалентными пролетами пород кровли выработок (т^) в рудных телах с углом падения а выражается зависимостью:

т =К а Ъ° ,

где Ь° - предельно допустимый эквивалентный пролет пород кровли горизонтальной выработки; Ка - коэффициент учета угла наклона выработки:

1

К а = ~

cos a+nsm а

где а - угол падения рудного тела, градус; п - коэффициент бокового распора структурных блоков:

V

п =

1 -V

V

коэффициент Пуассона.

Величина Ка зависит от угла падения рудного тела (таблица). При превышении предельного пролета горной выработки с плоской кровлей породы обрушаются. Над выработкой образуется свод естественного равновесия, дальше которого обрушение не развивается.

Значения коэффициента угла наклона выработки

Угол падения 0 10 20 30 40 50

Коэффициент угла наклона 1 1,02 1,07 1,17 1,31 1,50

Пролет выработки бесконечной длины (1), высота свода естественного равновесия над ней (Нсв) и инженерно-геологические характеристики массива связаны между собой [6]:

Г 2 Як Л

сж ° 1 св

Yg(2H - hce)

2 = hce 2 f11 2 + f11

Св v 2, V 2 ,

где йх - размер структурного блока в горизонтальном направлении, м; Ясж - прочность горных пород на сжатие, Па; ко - коэффициент структурного ослабления пород; Нсв - высота свода естественного равновесия, м; у - плотность горных пород, кг/м ; g - ускорение свободного падения, 9,81м/с ; Н - глубина расположения выработки, м; 1 - пролет выработки бесконечной длины, м.

Расчет целиков ведется по допустимым напряжениям с учетом коэффициента формы по условию Турнера-Шевякова:

kнУgHS _

к ок фк ф 2 ^

сж

k aS ц k з

где kH - коэффициент учета соотношения между размерами рудного тела и глубиной его залегания; H - глубина расположения целика, м; S - площадь кровли, приходящаяся на целик, м ; kа - коэффициент, учитывающий влияние угла падения рудного тела; kо - коэффициент структурного ослабления; k - коэффициент формы целика, учитывающий соотношение между шириной и длиной целика; k 2 - коэффициент формы целика, учитывающий соотношение между размерами отрабатываемого рудного тела и глубиной его залегания;

Для целиков, длинная сторона которых расположена по простиранию рудного тела, k а =1 , а для целиков, длинная сторона которых расположена по падению:

К = 1

а 2 , • 2 '

cos а + nsin а

где а - угол падения рудного тела, градус; п - коэффициент бокового распора; Ясж - прочность слагающих целик пород, Па; k3 - коэффициент запаса прочности целика.

S = 0,7 YgHS

Ц ко^сж ka

Для ленточных целиков, расположенных по падению рудного тела, ширина целика:

= 0,35YgH (Ljaaml + Ьфакт2 )

Ц ко^сж ka

где Ьфакт1 и Ьфакт 2 - фактические эквивалентные пролеты кровли выработки участков, разделенных целиком, м;

Для ленточных целиков, расположенных по простиранию рудного

тела:

0,35У&Н (Тфакт1 + Тфакт2 )

а .

цп Мж

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Под глубиной залегания целика (Н) подразумевается расстояние от поверхности до среднего по его длине сечения целика.

Наибольшая ширина целика ацшах имеет место, когда разделяемые

участки имеют предельно допустимые размеры [9]:

! Т _ то

факт1 факт 2 а'

Устойчивое состояние кровли не исключает отдельных вывалов блоков пород, поэтому в случае необходимости нахождений рабочих в выработанном пространстве используют распорную крепь [10]:

К _

V

6,28к1к2Ф^Сж Г

2

сж' ст

Уё^2

где Ькр шаг крепления распорной крепью, м; к1 - коэффициент, учитывающий постоянство действия нагрузки на крепь; к2 - коэффициент, учитывающий условия работы крепи; ф - коэффициент продольного изгиба; <сж - сопротивление древесины при сжатии вдоль волокон, Па; г - радиус стойки, м; у - плотность горных пород, кг/ м3; G - ускорение свободного падения, м/сек ; - вертикальный размер структурного блока, м.

Шаг распорной крепи при диаметре стоек 20-24 см примерно равен

3 м.

Для построения области опасного влияния погашаемой выработки на разрезе вкрест простирания от нижней границы выработанного пространства в породах висячего бока проводится прямая линия под углом в _ 55° до пересечения с линией, проведенной параллельно кровле рудного тела и отстающей от нее по нормали на расстоянии к, кратном вынимаемой мощности рудного тела ш :

- на участках с перепуском обрушенных пород - 10 ш;

- на участках с естественным обрушением пород - 16 ш [12].

По простиранию рудного тела область ограничивается линиями, проведенными от границ вырабо-танного пространства по простиранию под углом 85° до плоскости, отстоящей от рудного тела на указанном выше расстоянии И (рис. 4).

Рис. 4. Разрез вкрест простирания: 1 - рудное тело; 2 - зона влияния

выработанного пространства

При угле падения рудного тела менее 30° боковые границы области проводятся на разрезах вкрест простирания от верхней и нижней границ горных работ параллельно напластованию вмещающих пород, а на разрезах по простиранию под углом /? = 85°.

Верхняя граница области проводится параллельно кровле рудного тела на расстоянии от нее по нормали к рудному телу Ъ=6т. При углах падения рудного тела 30° и более высота ее над верхней границей горных работ увеличивается до Ь=10ш.

Выработанное пространство с обнажениями пород до 12000 м2 изолируется перемычками толщиной 0,25 Гшл из бетона марки М-100.

В качестве изолирующих перемычек используют породы подходных выработок, обрушенные взрыванием зарядов в скважинах диаметром 57-65 мм на глубину 2,5 м.

Пример расчета параметров очистного пространства. Рудное тело

залегает в водорослевых известняках внутренней части тектонического блока. Падение рудного тела под углом 20°. Максимальная длина по падению в северной части около 130 м, длина по простиранию - 160 м. Глубина залегания нижнего края рудного тела 90 м. Мощность рудного тела до 2 м.

При глубине залегания - 390 м, и угле падения 20°, предельно-допустимый эквивалентный пролет плоской кровли равен 60 м.

Фактический эквивалентный пролет по всему рудному телу

I

130x160

= 101 м.

'факт

Так как Ьфакт > Ьоа, рудное тело необходимо разделить на участки,

параметры каждого из которых не превышают предельно допустимых. По простиранию максимальный размер рудного тела равен 160 м. Учитывая, что предельно-допустимый эквивалентный пролет плоской кровли равен 60 м, целесообразно разделить рудное тело на 3 участка шириной 160:3= 53 м. Ьфакт каждого участка < Ьоа, поэтому участка при ширине 53 м устойчивы при любой длине. Выемочные участки между собой разделяются расположенными длинной стороной по падению целиками шириной 5 м.

Рудные целики могут быть заменены на искусственные массивы из твердеющих смесей, изготавливаемых, например, из утилизируемых отходов обогатительного передела после извлечения из них металлов с помощью новых технологий, например, механохимической активации [19-20].

Наиболее производительны и безопасны варианты систем с отбойкой из выработок без нахождения работающих в выработанном пространстве.

Выводы

1. Эффективность подземной разработки пологих маломощных месторождений металлов определяется путем обеспечения геомеханической сбалансированности участков рудовмещающих породных массивов за счет сохранения плоской формы кровли очистных выработок.

2. Минимизация затрат на управление состоянием массива, повышение качества руд и безопасности работ обеспечивается при использовании безопасных по напряженности эквивалентных пролетов обнажения пород по предлагаемой методике.

Список литературы

1. Белова А. Г., Корнилков С. В. О технологической платформе «Твердые полезные ископаемые» // Горный журнал. 2012. №1. С.23-29.

2. Состояние и пути развития минерально-сырьевого комплекса Центрального ФО / Н. И. Сычкин, В. В. Петрухин, Н. И. Прокофьева, О. В. Осауленко, А. Н. Ефремов, П. М. Кандауров // Разведка и охрана недр. 2008. № 9.С. 56-66.

3. Грязев М.В., Качурин Н.М., Захаров Е.И. Горнодобывающая отрасль в экономике Тульской области. Состояние и перспективы // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. № 2. С. 57-66.

4. Практика разработки маломощных пологих и наклонных жил Бом-Горхонского вольфрамового месторождения / В.М. Лизункин, Р.В. Ситников, Е.Н. Чо-дин-чо, М.В. Лизункин. Чита. ЧитГУ. 2007. Ч. 1. С. 108111.

5. Sun Chao, Bo Jing-shan, Liu Hong-shuai. Study on Influencing Factors of Ground Settlement over Mined-Out Area // Journal of Jilin University. -Earth Science Edition. 2009. №3. Р. 498-502.

6. Оценка устойчивости несущих элементов камерной системы разработки/ С. Ю. Лобанов, А. Ю. Шумихина, И. С. Ломакин, В. Н. Токсаров, А. В. Евсеев //Горный журнал. 2013. №6.С.89-94.

7. Ляшенко В.И. Природоохранные технологии освоения сложно-структурных месторождений полезных ископаемых. ГИПРОЦВЕТМЕТ. Маркшейдерский вестник. 2015. № 1. C.10-15.

8. Wang D. S., Chang J. P., Yin Z. M., Lu Y. G. Deformation and failure characteristics of high and steep slope and the impact of underground mining // Transit Development in Rock Mechanics-Recognition, Thinking and Innovation

rd

: Proceedings of the 3 ISRM Young Scholars Symposium on Rock Mechanics. USA, 2014. Р. 451-457.

9. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Geomechanical terms of use of the mill tailings for preparation//Metallurgical and Mining Industry. 2015. №4. Р. 321-324.

10. Голик В.И. Подземная разработка месторождений. М.: Инфра. М. 2014. 115 с.

11. Wittke W. Rock Mechanics Based on an Anisotropic Jointed Rock Model (AJRM). Verlag : Wilhelm Ernst & Sohn, 2014. 875 p.

12.Zhang X., Han Y., Liu S., Su C. Deformation prediction analysis model for the mine shaft-wall. Liaoning Gongcheng Jishu Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban) // Journal of Liaoning Technical University.Natural Science Edition. 2014. No.33(8). Р. 1070-1073.

13. Голик В.И., Комащенко В.И., Качурин Н.М. Концепция комбинирования технологий разработки рудных месторождений // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2015. Вып. 4. С.76-88.

14.Голик В.И. Природоохранные технологии разработки рудных месторождений. М.: Инфра. 2014. 190 с.

15. Зуев Б.Ю. Физическое моделирование геомеханических процессов в блочно-иерархических массивах на основе единого комплексного условия подобия// Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. №4. С 67-73.

16. Смирнов С.М., Еременко А.А. Выбор и обоснование состава закладочной смеси из местных материалов при слоевой системе разработки Рубцовского полиметаллического ОАО Сибирь-полиметаллы Уральской горно-металлургической компании // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. №7. С.167-175.

17. Смирнов С.М., Татарников Б.Б., Александров А.Н. Влияние геодинамических условий отработки рудного участка на технологию очистных работ с закладкой выработанного пространства//Горный информаци-

онно-аналитический бюллетень. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014. №11. С.172-178.

18. Твердеющие смеси на основе лежалых техногенных отходов / Е.А. Ермолович, К.А. Изместьев, И.А. Шок, А.Л. Сергеев // Горный информационно - аналитический бюллетень. 2013. №3. С.68-75.

19. Golik V.I., Hasheva Z. M., Economical Efficiency of Utilization of Allied Mining Enterprises Waste// Medwell Journals, The Social Sciences. 2015. № 10 (5). Р. 682-686.

20. Freeman A. M., Herriges J. A., Kling C. L. The measurement of environmental and resource values. Theory and methods. New York, USA : RFF Press. 2014. Р.325.

Голик Владимир Иванович, д-р техн. наук, проф., v.i.golik@mail.ru, Россия, Владикавказ, Северо-Кавказский государственный технологический университет

ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ ПОЛОГИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОСНОВЕ

V. I. Golik

An assessment of natural and resource capacity of Russia and Central Federal District and Tula region is given. Features of localization the pologopadayushchikh of low-power ore bodies of metal fields and technologies of their development are characterized. Bases of a technique of determination of parameters of safe exposures of a roof, proceeding from ideas of a three-hinged arch of structural blocks of breeds are stated. The method of creation of area of dangerous influence of repayable development on the massif and the land surface over it is recommended. The example of calculation of parameters of clearing space is given. The direction of replacement of ore tselik with artificial massifs gaining development from utilizable waste of concentrating repartition after extraction of metals from them by means of mechanochemical activation is designated.

Key words: field, natural and resource potential, pologopadayushchy ore bodies, technology of development, three-hinged arch, structural block, tension.

Golik Vladimir Ivanovich, Doctor of Sciences, Full Professor, v. i. golikamail. ru, Russia, Vladikavkaz, Northern-Caucasian State Technological University

Reference

1. Belova A. G., Kornilkov S. V. O tehnologicheskoj platforme «Tverdye poleznye is-kopaemye»//M. Gornyj zhurnal. 2012. №1. S.23-29.

2. Sostojanie i puti razvitija mineral'no-syr'evogo kompleksa Central'nogo FO / N. I. Sychkin, V. V. Petruhin, N. I. Prokofeva, O. V. Osaulenko, A. N. Efremov, P. M. Kandaurov // Razvedka i ohrana nedr. 2008. № 9.S. 56-66.

3. Grjazev M.V., Kachurin N.M., Zaharov E.I. Gornodobyvajushhaja otrasl' v jeko-nomike Tul'skoj oblasti. Sostojanie i perspektivy. Izve-stija Tul'skogo gosudarstvennogo uni-versiteta. Nauki o Zemle. 2015. № 2. S. 57-66.

4. Lizunkin M.V. Praktika razrabotki malomoshhnyh pologih i naklonnyh zhil Bom-Gorhonskogo vol'framovogo mestorozhdenija / V.M. Lizunkin, R.V. Sitnikov, E.N. Cho-din-cho, M.V. Lizunkin // Chita. ChitGU. 2007. Ch. 1. S. 108-111.

5. Sun Chao, Bo Jing-shan, Liu Hong-shuai. Study on Influencing Factors of Ground Settlement over Mined-Out Area // Journal of Jilin Uni-versity. - Earth Science Edition. 2009. №3. R. 498-502.

6. Ocenka ustojchivosti nesushhih jelementov kamernoj sistemy razrabotki/ S. Ju. Lo-banov, A. Ju. Shumihina, I. S. Lomakin, V. N. Toksarov, A. V. Evseev //Gornyj zhurnal.

2013. №6.S.89-94.

7. Ljashenko V.I. Prirodoohrannye tehnologii osvoenija slozh-nostrukturnyh mes-torozhdenij poleznyh iskopaemyh. GIPROCVET-MET. Markshejderskij vestnik. 2015. № 1. C.10-15.

8. Wang D. S., Chang J. P., Yin Z. M., Lu Y. G. Deformation and failure characteristics of high and steep slope and the impact of underground mining // Transit Development in Rock Mechanics-Recognition, Thinking and Innovation : Proceedings of the 3rd ISRM Young Scholars Symposium on Rock Mechanics. USA, 2014. R. 451-457.

9. Golik V., Komashchenko V., Morkun V. Geomechanical terms of use of the mill tailings for preparation//Metallurgical and Mining Industry. 2015. №4. R. 321-324.

10. Golik V.I. Podzemnaja razrabotka mestorozhdenij. M.: In-fra. M. 2014. 115 s.

11. Wittke W. Rock Mechanics Based on an Anisotropic Jointed Rock Model (AJRM). - Verlag : Wilhelm Ernst & Sohn, 2014. 875 p.

12.Zhang X., Han Y., Liu S., Su C. Deformation prediction analysis model for the mine shaft-wall. Liaoning Gongcheng Jishu Daxue Xuebao (Ziran Kexue Ban) // Journal of Liaoning Technical University.Natural Sci-ence Edition. 2014. No.33(8). R. 1070-1073.

13. Golik V.I., Komashhenko V.I., Kachurin N.M. Koncepcija kom-binirovanija tehnologij razrabotki rudnyh mestorozhdenij. Izvestija Tul'skogo gosudarstvennogo univer-siteta. Nauki o Zemle. 2015. Vyp. 4. S.76-88.

14.Golik V.I. Prirodoohrannye tehnologii razrabotki rudnyh mestorozhdenij. M.: Infra.

2014. 190 s.

15. Zuev B.Ju. Fizicheskoe modelirovanie geomehanicheskih pro-cessov v blochno-ierarhicheskih massivah na osnove edinogo kompleks-nogo uslovija podobija// Gornyj infor-macionno -analiticheskij bjulle-ten'. 2014. №4. S 67-73.

16. Smirnov S.M., Eremenko A.A. Vybor i obosnovanie sostava zakladochnoj smesi iz mestnyh materialov pri sloevoj sisteme razra-botki Rubcovskogo polimetallicheskogo OAO Sibir'-polimetally Ural'skoj gorno-metallurgicheskoj kompanii // Gornyj informacion-no -analiticheskij bjulleten'. 2014. №7. S.167-175.

17. Smirnov S.M., Tatarnikov B.B., Aleksandrov A.N. Vlijanie geodinamicheskih us-lovij otrabotki rudnogo uchastka na tehnologiju ochistnyh rabot s zakladkoj vyrabotannogo prostranstva//Gornyj in-formacionno-analiticheskij bjulleten'. Gornyj informacionno - ana-liticheskij bjulleten'. 2014. №11. S.172-178.

18. Tverdejushhie smesi na osnove lezhalyh tehnogennyh othodov / E.A. Ermolovich, K.A. Izmest'ev, I.A. Shok, A.L. Sergeev // Gornyj in-formacionno - analiticheskij bjulleten'. 2013. №3. S.68-75.

19. Golik V.I., Hasheva Z. M., Economical Efficiency of Utilization of Allied Mining Enterprises Waste// Medwell Journals, The Social Sciences. 2015. № 10 (5). R. 682-686.

20. Freeman A. M., Herriges J. A., Kling C. L. The measurement of environmental and resource values. Theory and methods. New York, USA : RFF Press. 2014. R.325.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.