Динамические проявления горного давления в РМ-1 рудника «Октябрьский» Норильского ГМК Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

СЕМИНАР 6

ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА -2001"

МОСКВА, МГГУ, 29 января - 2 февраля 2001 г.

© Н.Н. Катков, М.А. Купцов, 2001

'-ч ---

УДК 622.8

Н.Н. Катков, М.А. Купцов

ДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В РМ-1 РУДНИКА «ОКТЯБРЬСКИЙ» - НОРИЛЬСКОГО ГМК

О

дним из основных направлений разработки рудных месторождений является подземный способ.

Обеспечение безопасности разработки рудных месторождений на боль-ших глубинах, в основном, определяется тремя факторами:

• правильным выбором системы и технологии выемки и применяемого способа управления горным давлением;

• соответствием параметров крепления капитальных и подготовительных выработок характеру проявления горного давления;

• условиями формирования газового режима рудников в тех случаях, когда на месторождении отмечаются газодинамические процессы различной природы.

Правильный учет этих факторов, как на стадии проектирования, так и в процессе эксплуатации рудника, существенным образом определяет уровень безопасности и экономической эффективности разработки.

Современное развитие подземного способа разработки месторождений полезных ископаемых характеризуется переходом горных работ на большие глубины (более 500-700 м), где комплекс проблем обеспечения безопасности ведения горных работ неразрывно связан с вопросами управления горным давлением и удароопасно-стью массивов горных пород, которые определяют выбор основных технических решений по добыче руд.

В настоящее время в странах СНГ около 70 месторождений и около 50 месторождений руд

черных и цветных металлов России отнесены к категории удароопасных.

В последние годы при разработке рудных месторождений наблюдается стабильное снижение числа случаев динамических проявлений горного дав-ления, особенно в наиболее опасных его формах - в виде горного удара.

В целом по России в горнорудной промышленности в 1997-1999 гг. горных ударов не зафиксировано. Это следствие планомерной работы исследователей и производственников, в результате которой практически на каждом месторождении, склонном к горным ударам, проведен комплекс работ по выявлению потенциальной удароопас-ности руд и пород, проведена оценка напряженного состояния конструктивных элементов систем разработки и определен комплекс мер по контролю за проявлениями горного давления с учетом исходного напряженного состояния массива, порядка и последовательности развития работ, выбранного способа управления горным давлением.

Так, на глубоких рудниках Норильского района число динамических проявлений горного давления снизилось с 1975 г. в 2-3 раза, а горных ударов практически не было с 1996 г. Однако большая глубина и обширные площади разработки, а также сильная тектоническая нарушенность массива все же способствуют активному проявлению динамических явлений горного давления в виде стреляний, шелушений, интенсивного зако-лообразования, и толчков в массиве.

На рисунке показано подтверждающее эту тенденцию распределение по годам числа динамических проявлений горного давления на восточном фланге Шахты 2 рудника "Октябрьский".

Рудничные поля глубоких рудников Талнаха ''Октябрьский'' и ''Таймырский'' имеют размеры до 2 км по падению и до 1 км по простиранию. По мере развития фронта очистных работ между встречными фронтами смежных шахт (рудников) формируют так называемые разделительные массивы (РМ-1 и РМ-2) ширина которых уменьшается при отработке встречных фронтов.

о

и

р

К

2

й

К

К

«

о

ч

о

к

к

Е

2

ю

о

«

н

к

К <и

к ю « о а ^

С сб X *

к

* и

12

9 2 6 ^3 р

8,08 7,11 I 1,^ 6,75

4,39 4,15 3,85 4

1991

1992 1993 1994 1995 1996

1997 1998

Годы

Рис. Распределение числа динамических проявлений ГД в РМ - 1

0

Разделительный массив (РМ-1) сформировался в результате встречного движения фронтов очистных работ: восточного - шахты N 1 и западного - шахты N 2 рудника "Октябрьский".

На основании технологического регламента на проектирование, разработанного специалистами ВНИМИ и Гипроникеля, разделительный массив РМ-1 шириной 200 м отрабатывают двумя расходящимися широтными фронтами - южным и северным. По мере отработки РМ-1 горно-механическая обстановка постепенно осложняется из-за наложения двух зон опорного давления, особенно на сопряжениях меридионального и широтного фронтов.

Анализ результатов исследований по деформациям контура выработок и глубинных реперов показал, что уже при пролете широтного фронта по защитному слою в РМ-1 от 30 до 60 м прослеживается существенная пригрузка впереди фронта очистных работ. Такое влияние не наблюдается в обычных условиях разработки. Усу-

губляет горно-механическую обстановку в РМ-1 наличие сети пройденных выработок.

Комплекс динамических проявлений горного давления в РМ-1 состоит из визуальных наблюдений, а также из данным маркшейдерской службы и наблюдений ГМОИЦ.

В 1999 году зафиксировано 113 динамических проявлений ГД из которых на ''толчки в массиве'' пришлось - 38 проявлений; на "шелушение" - 24 случая проявления; на "стреляние" - 18 случаев; на ''интенсивное заколообразование'' - 9 случаев. На ''обвалы и обрушения'' пришлось - 24 случая.

Для обеспечения безопасности поддержания выработок от динамических проявлений ГД таких, как ''шелушение''; ''стреляние''; ''интенсивное заколообразование'', и по фактору ''обвалы и обрушения'', необходимо будет применить: отстой забоя, перекрепление, бурение разгрузочных скважин. А по динамическому признаку ''толчки в массиве'' - еще и камуфлетное взрывание. Что повлечет за собой - огромные материальные затраты.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ =-

^-------------------------------------------------------------------------7

Катков Николай Николаевич - кафедра «Аэрология и охрана труда», Московский государственный горный университет.

Купцов Максим Александрович - кафедра «Аэрология и охрана труда», Московский государственный горный университет.