Научная статья на тему 'ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ И ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЛУБИНАХ СВЫШЕ 1000 М'

ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ И ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЛУБИНАХ СВЫШЕ 1000 М Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
46
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
МАЛОМОЩНЫЕ КРУТОПАДАЮЩИЕ ЖИЛЫ / БОЛЬШИЕ ГЛУБИНЫ / ПОДЗЕМНЫЕ ГЕОТЕХНОЛОГИИ

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Авдеев Аркадий Николаевич, Сосновская Елена Леонидовна, Павлов Александр Митрофанович

Приведены результаты прогнозного анализа развития геомеханической ситуации при внедрении нескольких вариантов отработки маломощных крутопадающих золоторудных жил в условиях высокого горного давления на глубине свыше 1000 м. Проведены натурные и лабораторные испытания, визуальные наблюдения; инженерные расчеты и конечноэлементное моделирование. Установлены наиболее опасные элементы подземных геоконструкций. Предложены мероприятия по повышению безопасности ведения горных работ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Авдеев Аркадий Николаевич, Сосновская Елена Леонидовна, Павлов Александр Митрофанович

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

VALIDATION OF SAFE AND EFFICIENT MINING GEOTECHNOLOGIES FOR LOW THICKNESS STEEPLY DECLINING ORE BODIES AT DEPTHS ABOVE 1,000 M

The article presents the results of the prognostic analysis of the geomechanical situation in introducing several options for mining low-bearing steeply declining gold ore lodes at a depth of over 1000 m. Full-scale and laboratory tests, visual observations, engineering calculations and finite-element modeling were carried out. The most dangerous elements of underground geotechnologies were determined. Measures to improve mining safety have been proposed.

Текст научной работы на тему «ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ И ЭФФЕКТИВНЫХ СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЛУБИНАХ СВЫШЕ 1000 М»

УДК 622.831 DOI 10.46689/2218-5194-2022-2-1-169-180

ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНЫХ И ЭФФЕКТИВНЫХ

СИСТЕМ РАЗРАБОТКИ МАЛОМОЩНЫХ КРУТОПАДАЮЩИХ РУДНЫХ ТЕЛ НА ГЛУБИНАХ

СВЫШЕ 1000 М

А.Н. Авдеев, Е.Л. Сосновская, А.М. Павлов

Приведены результаты прогнозного анализа развития геомеханической ситуации при внедрении нескольких вариантов отработки маломощных крутопадающих золоторудных жил в условиях высокого горного давления на глубине свыше 1000 м. Проведены натурные и лабораторные испытания, визуальные наблюдения; инженерные расчеты и конечноэлементное моделирование. Установлены наиболее опасные элементы подземных геоконструкций. Предложены мероприятия по повышению безопасности ведения горных работ.

Ключевые слова и словосочетания: маломощные крутопадающие жилы, большие глубины, подземные геотехнологии.

Введение. Зун-Холбинское месторождение, расположенное в Восточных Саянах, представлено золото-кварцевыми рудными телами малой, реже средней мощности. Падение крутое под углами 60...90°, простирание северо-западное под углами 300.330°. Месторождение расположено в Гарганской структурно-металлогенической зоне, в пределах Восточно-Саянского золоторудного района, в срединной части Гарганской глыбы, в основании которой лежат гранитоиды, в глубинном разломе. Тектоника развитая, горные породы месторождения глубоко метаморфизованы и нарушены системой разрывных нарушений третьего, четвертого порядка, не связанных с тектоникой первого и второго порядка [1].

Запасы металла на руднике распределены в рудных телах неравномерно, контакты с вмещающими породами нечеткие, на нижних горизонтах имеются локальные обводненные участки и тектонически нарушенные зоны в неустойчивых породах.

На нижних горизонтах рудника действуют высокие природные гравитационно-тектонические напряжения [2]. Тектонические компоненты достигают 84 % от общей структуры поля естественно-деформированного состояния. С 1996 г. задокументировано 49 проявлений горного давления в динамических и статических формах. На нижних горизонтах рудника отмечались вредные проявления горного давления в виде отслоений и обрушений блоков пород по естественной трещиноватости, а также нарушении элементов крепления [2].

Балансовые запасы центральной части месторождения, в настоящее время, практически отработаны до глубины 860 - 940 м от земной поверхности. В 2021 - 22 гг. планируются к отработке запасы трех локально рас-

положенных участков, расположенных на глубине 1000 м и ниже. Для отработки новых участков выбрано несколько систем разработки, как уже используемых, так и новых, не апробированных в условиях рудника.

В связи с этим возникла актуальная необходимость проанализировать вероятные сценарии развития геомеханической ситуации в условиях высокого горного давления, выбрать безопасные и эффективные геотехнологии для конкретных горно-геологических условий и оценить их потенциальную удароопас-ность.

Методы исследований. В работе использован комплекс методов, включающий анализ и обобщение накопленного опыта [2 - 8], в том числе результатов исследований ранее проводимых, для конкретных условий Холбинского рудника [2 - 4], лабораторные испытания физико-механических свойств горных пород, необходимых для расчетов напряженно-деформированного состояния в окрестности подземных геоконструкций [9, 10], в соответствии с требованиями стандартов Российской Федерации на методы испытаний горных пород: ГОСТ 5180-84, ГОСТ 21153.3-85, ГОСТ 21153.2-84, ГОСТ 28985-91 и др., оценку первоначальных напряжений массива горных пород на базе натурных измерений щелевой разгрузкой по методике института горного дела УрО РАН [5, 6]; инженерные расчеты техногенных напряжений в окрестности междуэтажных и междукамерных целиков, стенок (бортов) очистных камер, подготовительных выработок, с применением методов конечноэлементного моделирования [11, 12] на базе программного комплекса БЕМ, разработанного проф. О.В.Зотеевым (ИГД УрО РАН); оценку устойчивости и удароопасности конструктивных элементов систем разработки методом сравнительного анализа расчетных напряжений с допустимыми по проявлениям горного давления в статических и динамических формах, с учетом действующих в РФ норм и правил в области промышленной безопасности [13].

Характеристики проектируемых систем. Для проектирования, на вводимых в эксплуатацию участках, предложено рассмотреть четыре системы разработки: три системы предлагается использовать при средней выемочной мощности 3,5 м и одну - для выемки тонких жил мощностью 0.6 м.

В блоке 120 планируется система подэтажно-камерная с оставлением целиков. Основные параметры эксплуатационного блока при этой системе следующие. Общая высота подэтажа 20 м, в том числе высота подэтажного штрека 4,5 м, подштрекового целика 5 м, очистной камеры 10,5 м. Ширина междукамерного целика 10 - 15 м. Ширину камеры предлагается оценить по условию устойчивости. Полевые штреки проводятся от очистных выработок на расстоянии не менее 10 м.

В блоке 90-10 планируются подэтажная система с закладкой очистного пространства. Блок, в процессе отработки, планируется поделить на три подэтажа: два высотой по 18,5 м и один, верхний - 12,5 м. При системе с закладкой очистное пространство погашается (закладывается) в процессе

отработки подэтажа. Минимальное отставание закладки от забоя предусматривается 20 м. По простиранию выемка планируется сплошной, без оставления целиков. Максимальный пролет эксплуатационного блока по простиранию 100 м.

После закладки нижних двух подэтажей в блоке 90-10, верхний подэтаж (ярус), 8-бис, планируется отработать системой с обрушением налегающих пород: под обрушением налегающих пород или под сухой закладкой, находящейся в отработанном, верхнем 7-м ярусе. Полевые штреки проводятся от очистных выработок также на расстоянии не менее 10 м.

Выемку тонких крутопадающих тел выемочной мощностью 0,6 м, в блоке 90-12-С2, планируется производить системой подэтажной отбойки уступным забоем по простиранию с нисходящим порядком выемки и креплением распорными стойками и щелевой выемкой (рис. 1).

А - А

Рис. 1. Система подэтажной отбойки уступным забоем по простиранию с нисходящим порядком выемки и опорным креплением при отработке тонких жил

Эта система на Холбинском руднике новая, но успешно применяется в аналоговых условиях близрасположенного Коневинского месторождения. Однако, следует учитывать, что глубина горных работ на Коневинском месторождении примерно в два раза меньше, чем на Зун-Холбе.

Основные характеристики системы следующие. Подготовка запасов руды к выемке полевая с проходкой откаточного и вентиляционного штреков в лежачем боку при высоте этажа 50 - 70 м. Расстояние от полевого до рудного штрека 8 - 12 м. Восстающий проходится с орта-заезда. Полевой штрек и орт-заезд на восстающий проходится сечением под эксплуатацию самоходных машин. Параллельно с проходкой восстающего, по обе стороны через целик 2 м, со сбойками (2*0,8) м на восстающий через 6 м, нарезаются два рудоспуска со сбойкой окон. Охранные целики восстающего временные и погашаются в процессе ведения очистных работ. Запасы этажа разделены на подэтажи. Общая высота подэтажа, включая подэтажный штрек и целик - 8 м. Отработка запасов на подэтажах производится сначала по одну сторону от восстающего, затем по другую. Общая длина блока по простиранию 70...100 м. Добыча руды осуществляется с нисходящим порядком выемки подэтажей сплошной выемкой уступным забоем, одновременно с нарезкой подэтажного штрека в направлении от восстающего. Отбойка руды мелкошпуровая. Под-штрековые предохранительные целики (разделяющие подэтажи) погашаются в отступающем порядке после отработки запасов подэтажа.

Результаты исследований. В районе планируемых к эксплуатации участков были проведены натурные измерения первоначального напряженно-деформированного состояния массива горных пород. По результатам измерений установлены следующие значения природных напряжений, действующих на глубине 1000 м: напряжения, ориентированные вкрест простирания рудных тел -53,4±6,6 МПа, по простиранию -29,3±2,1 МПа. Вертикальные напряжения составляют в среднем минус -27,5±3,0 МПа. Расчетные коэффициенты бокового распора составили: продольный -1.1, поперечный 1.9. Эти значения очень близки к измеренным ранее, в 2017 г., на глубине 860 - 940 м: 1,0 и 1,8 соответственно [3]. Характер распределения первоначальных напряжений, при углублении горных работ на 100 - 150 м, не изменился. Максимальные напряжения, по-прежнему, действуют горизонтально, вкрест простирания рудных тел, минимальные -вертикально. Распределение напряжений носит отчетливо выраженный гравитационно-тектонический характер. Тектонические компоненты горизонтальных напряжений равны -17,5...-41,6 МПа, что составляет 60.78 % от значения самих напряжений.

По лабораторным испытаниям физико-механических характеристик образцов, отобранных на глубине 860 - 1000 м, можно отметить, что горные породы нижних горизонтов рудника обладают высокими прочностными и упругими характеристиками. Горные породы обладают средней

плотностью 2,75 т/м3, относятся к категории средней крепости. Коэффициент крепости по М.М. Протодьяконову изменяется в диапазоне 4-10, составляя в среднем 7. Предел прочности пород на сжатие равен 69,63 МПа в сухом состоянии, 53,25 МПа во влажном состоянии. Пределы прочности на растяжение составят 11 ,3 и 11 ,5 МПа соответственно. Угол внутреннего трения пород в сухом состоянии равен 28°, во влажном состоянии 24°. Сцепление пород в сухом состоянии -20,3 МПа, во влажном состоянии -16,6 МПа. Породы характеризуются высокими упругими характеристиками. Средний модуль Юнга пород составляет 49,2 ГПа, коэффициент Пуассона 0,18, статический модуль деформации -43,3ГПа, коэффициент поперечной деформации 0,15. Модуль спада 104,3 ГПа. Остаточная прочность образцов 9,75 МПа.

Для большинства литотипов отмечается склонность к хрупкому разрушению. Установлено, что потенциально удароопасными породами нижних горизонтов Холбинского рудника являются гранитоиды, кварц-сульфидные руды, диориты, гранодиориты, гнейсы, неудароопасными -известняки, алевролитопесчаники. Вероятность проявлений горного давления в динамических формах в обводненных выработках, по отношению к естественно-сухому состоянию прогнозируется несколько ниже за счет растворения углеродистого и глинистого материала, цементирующего породы.

В ходе визуального осмотра горных выработок на нижних горизонтах рудника, не зафиксировано признаков динамического проявления горного давления в виде шелушения, интенсивного заколообразования, стреляния пород не обнаружено. В блоках присутствует статическое горное давление, проявляющееся в виде отслоения пород по естественной трещи-новатости, и в виде отдельных заколов. Повсеместно в блоках присутствует нарушение элементов крепления. Характерного дискования керна разведочных скважин, при анализе степени дискования керна - базового метода прогноза удароопасности -не наблюдается. Тем не менее, при дальнейшем развитии горных работ, вполне вероятно ухудшение геомеханической ситуации.

По результатам конечно-элементного моделирования техногенных напряжений в конструктивных элементах предлагаемых систем разработки и сравнительного анализа их с допустимыми напряжениями, установлено следующее.

Из проектируемых систем разработки для глубоких горизонтов наиболее безопасной является: подэтажная система с закладкой очистного пространства. Следующие по безопасности - это система с обрушением налегающих пород сухой закладки и подэтажная отбойка уступным забоем по простиранию с нисходящим порядком щелевой выемки и креплением.

Основными концентраторами напряжений при этих трех системах являются полевые подготовительные выработки (рис.2). Напряжения в них

значительно больше допустимых по проявлениям горного давления, как в статических, так и в динамических формах. Критическая глубина по динамическим проявлениям горного давления в полевых штреках составляет 400... 600 м, что намного превышает фактические глубины.

Полевые выработки, очевидно, необходимо крепить, и проводить дополнительные мероприятия, в случае визуальных проявлений горного давления, например, разгрузку углов щелями, придание кровле шатровой формы и т.д. [6, 7]

Рис. 2. Напряжения на контуре полевых подготовительных выработок

на глубине 1000 м: 1,2 - при системах с закладкой и обрушением; 1 - при открытом очистном пространстве до закладки/обрушения, 2 - после закладки/обрушения очистного пространства; 3 - при подэтажной отбойке тонких жил; 4 - при камерно-целиковой системе; Одоп - линия напряжений, допустимых по проявлениям горного давления в динамических формах; Б - расстояние между очистными и подготовительными выработками

Отдельно следует оговорить систему с обрушением. Здесь максимальные напряжения отмечаются в потолочине. Повышенное давление в потолочине при этой системе предусмотрено технологией отработки. В процессе отработки подэтажа, сжимающие напряжения в потолочине увеличиваются в диапазоне от -163 МПа до -333 МПа. Такие напряжения превышают прочность руды на сжатие. Очевидно, потолочина будет обру-шаться.

Вероятные сценарии обрушения потолочины проанализированы по распределению коэффициента запаса прочности в приконтурном массиве. Прогнозируются следующие неустойчивые области (рис.3). При потолочине 8-6 м зона разрушения составляет 1 м, т.е. немедленного разрушения не происходит, происходит отслоение кровли, заколы. При потолочине 4 м зона разрушения составляет 1,5 м, т.е. прогнозируется разрушение постепенное: сначала обрушится слой 1,5 м, затем разрушится оставшийся це-

лик 2,5 м. При потолочине 2 м - фиксируется зона разрушения 2 м, т.е. прогнозируется немедленное обрушение. Можно заключить, что прогнозируемое самообрушение потолочины осуществится при достижении ее высоты 3 - 3,5 м.

сухая закладка

Рис. 3. Самообрушающиеся области подрабатываемого целика (потолочины) в процессе доработки подэтажа при системе

с обрушением

Система с обрушением предлагается для доработки рудных тел мощностью 3 - 3,5 м, расположенных под заложенными сухой закладкой очистными выработками верхних подэтажей. После отработки подэтажа и обрушения потолочины, очистное пространство заполнится сухой закладкой выше отработанного подэтажа яруса 7, и в окрестности очистного пространства восстановится первоначальный уровень напряжений, т.е. для глубины 1000 м это составит -40...-50 МПа.

Отбойка уступным забоем и щелевой выемкой, предлагается для отработки локальных участков тонких рудных тел мощностью менее 0,8 м. Наиболее опасными по проявлениям горного давления, элементами системы разработки, кроме полевых выработок будут являться: временные подштрековые целики и охранные целики восстающего. Однако, учитывая тот факт, что время стояния целиков очень невелико (так как целики погашаются непосредственно после отработки запасов на подэтаже), прочности их, при соблюдении соответствующих мероприятий, возможно, хватит на время отработки подэтажа.

Основным мероприятием по предотвращению вредных проявлений горного давления, при выемке тонких жил, является своевременное погашение подштрекового целика и охранных целиков восстающего. Дополнительными мероприятиями являются предохранительные полки, бутовые полосы, анкерное крепление углов потолочины.

Неустойчивыми элементами при выемке тонких рудных тел являются стенки (борта) очистного пространства. В стенках очистных выработок моделируются высокие растягивающие напряжения 25.30 МПа, в 2-3

раза превышающие прочность на растяжение вмещающих пород. Необходимо проводить соответствующие мероприятия. В качестве охранного мероприятия для этой системы, проектом предусмотрены распорные стойки.

Систему с закладкой предлагается использовать для наиболее неустойчивых участков рудных тел мощностью более 2 м. Неустойчивыми элементами этой системы разработки, кроме полевых подготовительных выработок; будут являться потолочина временно незаложенных камер и стенки временно незаложенного очистного пространства.

В стенках временно незаложенных камер отмечаются высокие растягивающие напряжения от совместного влияния вертикальных и горизонтальных поперечных напряжений: на нижнем подэтаже +29 МПа, на верхнем подэтаже 38 МПа. От совместного влияния горизонтальных продольных и поперечных напряжений, при отставании от забоя 20 м, расчетные максимальные напряжения в бортах камеры равны +45 МПа. То есть, в бортах очистного пространства в процессе ведения горных работ формируются зоны повышенных растягивающих напряжений, превышающих прочность вмещающих пород, вследствие влияния повышенных первичных напряжений за счет большой глубины разработки. Толщина зоны разрушающих напряжений в бортах незаложенного очистного пространства составляет 3 - 4 м, что сравнимо с размерами выемочной мощности рудного тела. Однако, время стояния незаложенной камеры очень невелико, а после закладки зона растяжений практически нивелируется. После закладки очистных камер на обоих подэтажах, напряжения в при-контурном массиве восстанавливают первоначальный характер: горизонтальные - в пределах 50 МПа, вертикальные 20...30 МПа.

В потолочине временно незаложенных камер формируются сжимающие напряжения: при отработке нижнего подэтажа -80 МПа, при отработке верхнего подэтажа -149 МПа. Потолочина нижнего подэтажа, естественно, более устойчива, чем потолочина верхнего подэтажа, так как временный рудный целик в первом случае равен 14 м, а во втором 8 м. Напряжения в потолочине при отработке нижнего подэтажа ниже допустимых напряжений в руде на сжатие, равных -105 МПа. На верхнем подэтаже потолочина тоньше и напряжения в ней в 1 ,5 раза превышают допустимые. Толщина зоны высоких сжимающих напряжений в потолочине при отработке обоих подэтажей, впрочем, не превышает 1 м. Безопасность горных работ в таком случае, очевидно, будет обеспечиваться своевременной оборкой заколов.

Очевидно, основным мероприятием по обеспечению устойчивости бортов и потолочины очистного пространства является его своевременная закладка, которая и предусмотрена технологией работ.

Наиболее опасной системой является подэтажно-камерная система с оставлением целиков. Оставляемые постоянные междукамерные и под-штрековые целики являются опасными концентраторами горного давления

(рис. 4). Расчетные критические глубины по горным ударам по динамическим проявлениям горного давления для подэтажно-камерной системы составляют 507 - 620 м. Наиболее устойчивыми, а точнее наименее неустойчивыми, будут являться следующие размеры камер и целиков: камера 25 - 35 м, междукамерный целик 10.. .15 м. При этих параметрах, при анкерном упрочнении стенок очистных камер и углов целиков, возможно, будет обеспечена безопасность ведения горных работ. Однако, очевидно, что эту систему нежелательно использовать для проектирования на больших глубинах, вследствие высокого уровня опасности непрогнозируемого обрушения пород и необходимости оставления существенных запасов в целиках (безвозвратных потерь).

25 30 35 40 45 50

ГГ ¿пр, м

1 -

а, МПа

Рис. 4. Напряжения о в междукамерных целиках (МКЦ) при подэтажно-камерной системе разработки: 1 - при ширине МКЦ 10 м; 2 -при ширине МКЦ 15 м; одоп - линия напряжений, допустимых по проявлениям горного давления в динамических формах, в рудных телах; Ьпр - длина очистной камеры

по простиранию

Выводы

Для отработки рудных тел мощностью до 3,5 м на глубине свыше 1000 м в условиях высоких гравитационно-тектонических напряжений рекомендуется применять наиболее безопасные системы с закладкой и обрушением очистного пространства.

Для выемки тонких рудных тел мощностью до 1 м рекомендуется провести промышленные испытания подэтажной отбойки уступным забоем по простиранию с нисходящим порядком щелевой выемки и креплением. При опытных работах рекомендуется визуальный и инструментальный маркшейдерский геомеханический мониторинг, а для оперативной оценки геомеханической ситуации - метод акустической эмиссии [14].

На глубоких горизонтах рудника, в любом случае, вероятны проявления горного давления в динамических, удароопасных формах, в первую очередь, в горных породах средней устойчивости и устойчивых, с высоки-

ми упругими и прочностными свойствами, склонных к хрупкому разрушению под нагрузкой.

Для повышения безопасности горных работ, рекомендуются дополнительные мероприятия: формирование потолочины шатровой формы; создание в ней разгрузочных щелей; распорное крепление очистного пространства при отработке тонких рудных тел; создание податливых элементов в потолочине и междукамерных целиках; анкерное и канатно-анкерное крепление стенок и потолочины; сокращение срока выемки запасов в блоке; оперативное погашение целиков, в случаях, предусмотренных технологией, и своевременная закладка пустой породой отработанных пустот [2 - 4, 7].

Основные результаты работы использованы при разработке Заключения удароопасности и динамических проявлениях на Зун-Холбинском золоторудном месторождении в 2021 г. Параметры и условия применимости геотехнологий, предлагаемых к апробации, планируется уточнить в процессе ведения опытных работ на глубоких горизонтах месторождения.

Статъя подготовлена в рамках выполнения государственного задания №075-00412-22 ПР. Тема 3. (FUWE-2022-0003), рег. 10210620105363-1.5.1.

Список литературы

1. Окинский рудный район Восточного Саяна: геологическое строение. Типы рудных месторождений. геодинамические условия их образования и перспективы освоения / И.В. Гордиенко. П.А. Рощектаев. Д.В. Гороховский // Известия Сибирского отделения. Секции Наук о Земле РАЕН. Геология. поиски и разведка рудных месторождений. 2014. Вып. № 6 (49). С. 14-31.

2. Сосновская Е.Л., Авдеев А.Н. Прогноз потенциальной ударо-опасности нижних горизонтов Холбинского рудника // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. № 8. 2019. С. 30-37.

3. Павлов А.М., Сосновская Е.Л. месторождений // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2013. № 3. С. 15-19.

4. Сосновский Л.И. Определение параметров устойчивых целиков и кровли камер при разработке крутопадающих золоторудных жил на больших глубинах // Вестник ИрГТУ. 2007. № 1. Т. 2. С.63-66.

5. Влох. Н.П. Управление горным давлением на подземных рудниках. М.: Недра. 1994. 208 с.

6. Зубков А. В. Геомеханика и геотехнология. Екатеринбург: УрО РАН. 2001. 335 с.

7. Технология разработки золоторудных месторождений / под ред. В. П. Неганова. М.: Недра. 1995. 336 с.

8. Laubscher D., Guest A., Jakubec J. Guidelines on Caving Mining Methods: The Underlying Concepts. Queensland: The University of Queensland, 2017. 282 p.

9. The ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 2007-2014. Under the editorship of R. Ulusay, Springer International Publishing Switzerland, Cham. 293 p.

10. Шуплецов, Ю.П. Прочность и деформируемость скальных массивов. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. 195 с.

11. Wilhelm Rust. Non-Linear Finite Element Analysis in Structural Mechanics. Switzerland: Springer International Publishing. 2015. 363 p.

12. Moatamedi M., Hassan A. Khawaja. Finite Element Analysis. Boca Raton: CRC Press. 2018. 154 p.

13. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых". Приказ от 8 декабря 2020 г. № 505.

14. Acoustic emission frequency and b value characteristics in rock failure process under various confining pressures / L. Zang [and other] // Yanshilixue Yu Gongcheng Xuebao. 2015. №10. P.2057-2063.

Авдеев Аркадий Николаевич, канд. техн наук, ст. науч. сотрудник, [email protected], Россия, Екатеринбург, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН),

Сосновская Елена Леонидовна, ккнд. геол.-минер. наук, ст. науч. сотрудник, [email protected], Россия, Екатеринбург, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН),

Павлов Александр Митрофанович, д-р техн. наук, проф., [email protected], Россия, Иркутск, Иркутский национальный исследовательский технический университет

VALIDATION OF SAFE AND EFFICIENT MINING GEOTECHNOLOGIES FOR LOW THICKNESS STEEPLY DECLINING ORE BODIES AT DEPTHS ABOVE 1,000 M

A.N. Avdeev, E.L. Sosnovskaya, A.M. Pavlov

The article presents the results of the prognostic analysis of the geomechanical situation in introducing several options for mining low-bearing steeply declining gold ore lodes at a depth of over 1000 m. Full-scale and laboratory tests, visual observations, engineering calculations and finite-element modeling were carried out. The most dangerous elements of underground geotechnologies were determined. Measures to improve mining safety have been proposed.

Key words: low-thickness steep-dipping veins, deep above 1000 м, underground mining, geotechnologies.

Avdeev Arkady Nikolaevich, Candidate of Technical Sciences, art. employee, [email protected], Russia, Yekaterinburg, Institute of Mining of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IGD UrO RAS),

Sosnovskaya Elena Leonidovna, Candidate of Geol.-miner. of sciences, art. scientific. employee, [email protected], Russia, Yekaterinburg, Institute of Mining of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IGD UrO RAS),

Pavlov Alexander Mitrofanovich, Doctor of Technical Sciences, prof., [email protected], Russia, Irkutsk, Irkutsk National Research Technical University

Reference

1. Okinsky ore district of Eastern Sayan: geological structure. types of ore deposits. geodynamic conditions of their formation and prospects of development / I.V. Gordienko. P.A. Roshchektaev. D.V. Gorokhovsky // News of the Siberian Branch of the Earth Sciences Section of the Russian Academy of Sciences. Geology. prospecting and exploration of ore deposits. 2014. Issue. No. 6 (49). pp.14-31.

2. Sosnovskaya E.L., Avdeev A.N. Forecast of potential impact hazard of the lower horizons of the Kholbinsky mine // News of higher educational institutions. Mining Journal. No. 8. 2019. pp. 30-37.

3. Pavlov A.M., Sosnovskaya E.L. fields // News of higher educational institutions. Mining magazine. 2013. No. 3. pp. 15-19.

4. Sosnovsky L.I. Determination of the parameters of stable pillars and the roof of chambers during the development of steep-falling gold veins at great depths // Bulletin of IrSTU. 2007. No. 1. Vol. 2. pp.63-66.

5. Vlokh. N.P. Management of rock pressure at underground mines-kakh. M.: Nedra. 1994. 208 p.

6. Zubkov A.V. Geomechanics and geotechnology. Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences. 2001. 335 p.

7. Technology of development of gold deposits / edited by V. P. Neganov. M.: Nedra. 1995. 336 p.

8. Laubscher D., Guest A., Yakubek J. A Guide to Mining Methods in Caves: Basic Concepts. Queensland: University of Queensland, 2017. 282 p

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

. 9. ISRM proposed Methods for Characterization, Testing and Monitoring of Rocks: 2007-2014. Edited by R. Ulusai, Springer International Publishing House, Switzerland, part 293 p.

10. Shupletsov, Yu.P. Strength and deformability of rock massifs. Yekaterinburg: Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2003. 195 p.

11. Wilhelm Rust. Nonlinear finite element analysis in structural mechanics. Switzerland: Springer International Publishing. 2015. 363 p.

12. Moatamedi M., Hassan A. Khawaja. Finite element analysis. Boca Raton: CRC Press. 2018. 154 p.

13. Federal norms and rules in the field of industrial safety "Safety rules for mining and processing of solid minerals". Order No. 505 dated December 8, 2020.

14. Characteristics of the frequency of acoustic emission and the magnitude of b in the process of rock destruction at various limiting pressures / L. Zang [et al.] // Yanshilisue Yu Gongcheng Xuebao. 2015. No. 10. pp.2057-2063.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.