Научная статья на тему 'Обоснование параметров опасных зон при комбинированной разработке кимберлитовых месторождений Якутии'

Обоснование параметров опасных зон при комбинированной разработке кимберлитовых месторождений Якутии Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
125
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БОЛЬШАЯ ГЛУБИНА / ОБВОДНЕННОСТЬ МАССИВА / СВОД ОБРУШЕНИЯ / ГИДРОГЕОМЕХАНИЧЕСКИЙ РИСК / ГОРНОЕ ДАВЛЕНИЕ / GREAT DEPTH / WATER CUT OF THE MASSIF / ARCH OF COLLAPSE / HYDROGEOMECHANICAL RISK / ROCK PRESSURE

Аннотация научной статьи по энергетике и рациональному природопользованию, автор научной работы — Айнбиндер Игорь Израилевич, Пацкевич Петр Геннадьевич, Красюкова Елена Васильевна

Применение комбинированного способа отработки кимберлитовых месторождений, с последовательной схемой перехода от открытых к подземным горным работам, в совокупности с особенностями геологического строения месторождений, представляющих собой трубкообразные субвертикальные тела, приводит к образованию на различных участках опасных зон, в пределах которых горные работы необходимо вести с учетом специфических геомеханических, гидрогеологических и иных особенностей разработки месторождения. В связи с этим рекомендуется риск-ориентированный подход к выбору геотехнологий отработки месторождений на больших глубинах, учитывающий геомеханический, гидрогеомеханический и другие риски возникновения аварий в опасных зонах разработки.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Айнбиндер Игорь Израилевич, Пацкевич Петр Геннадьевич, Красюкова Елена Васильевна

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

SUBSTANTIATION OF DANGEROUS AREA PARAMETERS IN THE COMBINED DEVELOPMENT OF KIMBERLITE DEPOSITS OF YAKUTIA

The use of a combined method of mining kimberlitic deposits, with a consistent pattern of transition from open to underground mining, in combination with the features of the geological structure of the deposits, which are tube-shaped sub-vertical bodies, leads to the formation of hazardous zones in different areas within which mining operations must be carried out taking into account specific geomechanical, hydro-geological and other features of the development of the field. In this regard, a risk-based approach to the selection of geotechnologies for mining deposits at great depths is recommended, taking into account geomechanical, hydro-geomechanical and other risks of accidents in hazardous development zones.

Текст научной работы на тему «Обоснование параметров опасных зон при комбинированной разработке кимберлитовых месторождений Якутии»

ПРОМЫШЛЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ

УДК 622.275

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ОПАСНЫХ ЗОН ПРИ КОМБИНИРОВАННОЙ РАЗРАБОТКЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ

МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЯКУТИИ

И.И. Айнбиндер, П.Г. Пацкевич, Е.В. Красюкова

Применение комбинированного способа отработки кимберлитовых месторождений, с последовательной схемой перехода от открытых к подземным горным работам, в совокупности с особенностями геологического строения месторождений, представляющих собой трубкообразные субвертикальные тела, приводит к образованию на различных участках опасных зон, в пределах которых горные работы необходимо вести с учетом специфических геомеханических, гидрогеологических и иных особенностей разработки месторождения. В связи с этим рекомендуется риск-ориентированный подход к выбору геотехнологий отработки месторождений на больших глубинах, учитывающий геомеханический, гидрогеомеханический и другие риски возникновения аварий в опасных зонах разработки.

Ключевые слова: большая глубина, обводненность массива, свод обрушения, гидрогеомеханический риск, горное давление.

Современный этап развития горного производства в России связан с переходом открытых и подземных горных работ на большие глубины, где наиболее остро встают проблемы освоения месторождений в условиях повышенного горного давления, газо- и гидродинамических явлений, которые обуславливают развитие геотехнологий, учитывающих возникновение опасных зон разрушений массива, в том числе с катастрофическими последствиями [1].

Под опасной зоной понимается участок недр, в пределах которого при ведении горных работ требуются дополнительные меры безопасности, сопровождаемые, как правило, отельными проектами, а также обоснованием безопасности опасных производственных объектов, предусмотренным Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектах» [2].

Так, в условиях комбинированной отработки кимберлитовой трубки «Интернациональная» под дном карьера формируется переходная зона, где

геомеханические процессы развиваются нетрадиционным способом, а также характеризуются возникновением опасных зон (рис. 1).

Рис.1. Опасные зоны на руднике «Интернациональный»: 1 - зона очистных работ; 2 - высоконапорный водоносный горизонт; 3 - зона

влияния подземных горных работ; 4 - выемочный слой; 5 - предохранительный целик; 6 - обводнённые песчано-глинистые осыпи на дне карьера (пульпа); 7 - зона возможного разрушения и появления водопроводящих трещин

При расчете границ опасной зоны под дном карьера была адаптирована методика, которая приняла во внимание такие факторов как: наличие в придонной области бортов карьера зоны растягивающих деформаций, гигроскопичность пород слагающих защитный слой, нарушенность взрывными работами проведенными в карьере, пригруз бетонной подушки на дне карьера, давление столба воды в карьере, зона водопроводящих трещин, усадка твердеющей закладки, возможные недозаклады в выработанное пространство, влияние подземных горных работ.

Предохранительный целик на руднике «Интернациональный» находится на глубине 300...350 метров, поэтому в основу расчета безопасной глубины в данном случае была взята методика, использующая высоту зоны водопроводящих трещин и величину допустимого остаточного столба воды в отработанном карьере, представленная зависимостью

Нб = 0,23 ^ + 0,2 у, (1)

где тэф 0 средняя эффективная мощность рудной залежи; гкр 0 критическая

деформация; у - высота столба воды в карьере;

В формулу был введен поправочный коэффициент, учитывающий осыпи в карьере, несовершенность конструкции искусственно созданного бетонного целика, нарушенность массива, слагающего целик из-за взрывных работ на трубке «Интернациональная».

Наиболее сложным объектом с позиции вероятности возникновения негативных ситуаций, обусловленных гидрогеомеханическими процессами, а также последствий их проявления, в настоящее время является месторождение трубки «Мир», на котором произошла авария, приведшая к полному затоплению и ликвидации действующего подземного рудника.

Основным вариантом возобновления отработки запасов рудника «Мир» являются вскрытие их новыми стволами до отм. -1300 м и отработка в восходящем порядке до подошвы рудного предохранительного целика, оставляемого от нижней границы опасного водного объекта (затопленных выработок рудника) (рис. 2). При этом размеры рудного предохранительного целика определяются напорами в опасном водном объекте, зависящими от текущего уровня рассолов в водоеме карьера «Мир», гидродинамически связанном с водным объектом в руднике, а также от прогнозируемого восстановления со временем уровня в карьере до исходного гидростатического напора метегеро-ичерского водоносного комплекса (МИВК).

Горизонт -640 м Горизонт -740м Горизонт ~В40м Горизонт -940м Горизонп -ШО м Горизонт -ШОм

Подземнь/й /удл/к Нови) мир'

Рис. 2. Основной вариант возобновления добычных работ

на руднике «Мир»

Строительство и эксплуатация подземного рудника для отработки подкарьерных запасов кимберлитовой трубки «Мир», расположенных ниже дна карьера, и подземных горных выработок затопленного рудника будут происходить в сложных условиях, обусловленных возможным взаимовлиянием выработок старого и нового рудника, а также продолжающимся развитием гидрогеомеханических процессов, оказывающих негативное влияние на состояние массива в зоне влияния ранее затопленного рудника «Мир».

Таким образом, при строительстве и эксплуатации подземного рудника «Мир» необходимо предусматривать расположение выработок в зонах, исключающих риск их повреждения, то есть вне границ опасных зон для основных этапов развития горных работ, включая строительство вертикальных вскрывающих стволов; строительство горизонтальных вскрывающих выработок; отработку запасов ниже отметки предохранительного целика.

Идентификация опасных зон и расчет их параметров возможны после оценки природных опасностей с учетом технологических параметров геотехнологий. Природные факторы могут быть ранжированы по степени влияния на технологию разработки и ее безопасность на основе статистического анализа и выражены системой количественной оценки, что позволит выделить компоненты, наиболее влияющие на вероятность развития негативного события. Выявление вероятности риска аварии позволяет своевременно принять необходимые меры для обеспечения безопасного и рационального использования георесурсов, за счет разработки компенсирующих мероприятий, исключающих возможность возникновения опасных ситуаций

Такой риск-ориентированный подход дает возможность контроля над гидрогеомеханическими процессами при ведении горных работ и позволит уменьшить влияние природных опасностей на вероятность возникновения аварийных ситуаций или минимизировать их последствия при эксплуатации месторождений.

Для управления рисками должна быть проведена качественная и количественная характеристики вероятности возникновения инцидентов геотехнической опасности. При определении качественной составляющей используется комплексный подход позволяющий максимально учесть все виды рисков развития деформации, нарушения устойчивости и потери сплошности массивов. К ним следует отнести природные факторы, такие как, глубина разработки, исходное напряженно-деформированное состояние массива, его физико-механические свойства и нарушенность пород, гидродинамическое и газодинамическое состояние и др., а также техногенные факторы - величину и характер распределения горного давления вокруг подготовительных и очистных выработок с образованием зон повышенного опорного давления, зоны деформаций и сдвижения горных пород,

где велика вероятность разрушения массива, а также вероятность увеличения водо- и газопроницаемости массива вокруг выработанного пространства, изменения гидрогеологического режима поверхностных и подземных водных объектов в результате превышения критических деформаций и сдвижения толщи пород.

Стоит отметить, что риск не является постоянной величиной, его динамичный характер обусловлен изменениями геомеханической обстановки во время функционирования рудников и в течение некоторого время после прекращения работ, поэтому оценка уровня безопасности должна происходить в постоянной взаимоувязке с корректно полученными и данными мониторинга состояния массива горных пород. Постоянно изменяющаяся картина требует постепенного анализа уровня приемлемости рисков. Необходим непрерывный процесс, в котором принимаются решения о допустимости существующих рисков и необходимости принятия мер по их снижению.

При расчете параметров и характеристик опасных зон на месторождении «Мир» были учтены следующие осложняющие факторы: наличие отработанного и затопленного карьера, затопленных после аварии подземных выработок и вертикальных стволов, высоконапорного водоносного горизонта, агрессивного воздействия на устойчивость пород в результате аварии и спасительной операции, свехглубокая глубина ведения запланированных горных работ, наличие растворимых под воздействием воды солей в массиве, неопределенность нынешнего состояния массива.

Проведенный анализ геомеханических рисков показал, что гидрогеологическая обстановка занимает приоритетное положение в определении характера возможного негативного события и устанавливает критерий приемлемости риска. В данных условиях для трубки «Мир» была определена опасная зона под дном карьера, где геомеханические процессы развиваются нетрадиционным способом, а также опасные зоны вокруг затопленных стволов и горизонтальных выработок.

Рассмотрим методику обоснования верхней границы ведения очистных горных работ под затопленными выработками.

При расчете вертикальной мощности целика, предназначенного для защиты подземных выработок нового рудника от выработок затопленного рудника «Мир» необходимо принимать во внимание характер развития геомеханических процессов в подрабатываемом целике в реальных условиях. На этой базе возможно установление критериев оценки возникновения и развития водопроводящих трещин и определение параметров и граничных условий, при которых будет обеспечена безопасность ведения горных работ под затопленными чашей карьера и подземными выработками.

В настоящее время определение условий возникновения и развития в целике субвертикальных водопроводящих трещин основывается на теории сдвижения горных пород [5-7].

Положения теории удовлетворительно описывают процессы сдвижения, деформации и трещинообразования в массивах осадочных пород, при пролетах подработки равном или большем глубины ведения горных работ, при глубинах до 500 м. Для условий определения параметров рудного целика под затопленным карьером и подземными горными выработками рудника «Мир» эти условия не выполняются,

Для определения параметров рудного целика на руднике «Мир» на глубинах до 1500 м был разработан новый методический подход учитывающий геологическое строение и состояние горных работ трубки «Мир», напряженно-деформированное состояние рудного и породного массива, потенциальное влияние последующих горных работ.

С учетом вышеизложенного для определения параметров рудного целика были приняты следующие исходные положения и ограничения:

• верхняя граница целика принимается на отметке нижней границы очистных работ -335 м. абс.;

• в качестве нижней границы целика принимается его часть, не нарушенная потенциально водопроводящими трещинами, сформированными в результате действия повышенных сжимающих и растягивающих напряжений, с учетом возможного формирования зоны обрушения в результате подработки очистными работами;

• поверхность, формирующая границу свода возможного обрушения, сформированного подработкой характеризуется напряженным состоянием, на котором уровень растягивающих напряжений и деформаций примерно равен предельному;

• граница поверхности свода возможного обрушения не должна находится в пределах толщи галогенных пород, нижняя границы которых расположена на отм. -510 м.абс.;

• нижняя граница целика не должна находиться в толще галогенных пород и должна быть ниже границы опасной зоны от затопленных выработок горизонта -445 м.абс.

В зависимости от физико-механических и структурных свойств горных пород, параметров рудного тела, глубины ведения горных работ и применяемой технологии разработки формирование зоны водопроводящих трещин может развиваться по различным схемам.

При мощности целика меньше высоты свода обрушения горных пород над выработанным пространством формирование зоны водопроводя-щих трещин происходит за счет прогиба целика с формированием сквозных секущих трещин и может быть определено по способу максимального оседания слоя [4].

При мощности целика больше высоты свода обрушения горных пород формирование водопроводящих трещин развивается в пределах свода обрушения. За пределами границ свода обрушения растягивающие напря-

жения в породах меньше соответствующего предела прочности, соответственно, условий для развития водопроводящих трещин не создается.

Диапазон изменения высоты свода обрушения, рассчитанный по существующим методикам и подтвержденный данными фактических наблюдений [5, 8, 9], изменяется от 0,25 до 0,6 в зависимости от пролета подработки, глубины ведения горных работ, физико-механических и структурных свойств горных пород. Соотношение высоты и пролета целика на руднике «Мир» при минимально возможной мощности целика от нижней границы очистных работ на отм. -335 м. абс. до отм. -525 м. абс. составляет от 1,1 до 1,5, что больше высоты свода обрушения по любой из существующих методик. Это свидетельствует о том, что высоту зоны развития водопроводящих трещин в нижней части целика следует определять исходя из определения параметров свода обрушения над зоной подработки, а устойчивость верхней и средней части целика - на основе расчета напряженно-деформированного состояния целика.

Возможны три состояния толщи налегающих пород: устойчивое с запасом состояние; устойчивое предельное состояние; неустойчивое состояние.

При устойчивом состоянии образования водопроводящих трещин не происходит, так как действующие растягивающие напряжения в пределах свода возможного обрушения не превышают предела прочности пород на растяжение.

При предельно устойчивом состоянии возможно постепенное, в течение длительного времени, развитие систем водопроводящих трещин в пределах границ свода возможного обрушения. При неустойчивом состоянии развитие процесса обрушения и, соответственно, водопроводящих трещин, происходит без образования устойчивого свода обрушения вплоть до выхода на поверхность. Критерием третьего состояния по Лобширу [10] является уравнение

Ь > 4Нг, (2)

где Ь - пролет подработки (подсечки), м; Нг — гидравлический радиус, м.

Для условий рудника кимберлитовых месторождений Якутии установлено, что гидравлический радиус составляет в среднем 17 м, таким образом, условия развития процесса самообрушения возникают при пролете подсечки более 68 м, следовательно, для рудника «Мир» условия напряженно-деформированного состояния горных пород соответствуют третьему варианту - неустойчивому состоянию налегающих пород [8].

В этом случае граница зоны развития водопроводящих трещин в нижней части целика будет определяться исходя из параметров зоны самообрушения, которая зависит от параметров рудного тела, трещиноватости пород, определяющим образом влияющей на коэффициент разрыхления пород при обрушении и высоты компенсационного пространства.

Для развития процесса самообрушения горных пород необходимо наличие компенсационного пространства, так как он протекает с увеличением объема горных пород, величина которого выражается коэффициентом разрыхления при обрушении. Значение данного коэффициента колеблется в пределах 1,07.. .1,3. Меньшее значение характерно для рудных тел с пологим залеганием, величиной пролета подработки в несколько сот и более метров и крупноблочным или слоистым строением налегающих пород. Большее значение характерно для небольших пролетов подработки и сильнотрещиноватых мелкоблочных массивов. Для условий рудника «Мир» по опыту наблюдений в условиях медно-колчеданных месторождений Урала и сильнотрещиноватых вкрапленных руд Талнахско-Октябрьского месторождения значение коэффициента разрыхления при обрушении будет составлять 1,25.1,3. Учитывая наличие в геологическом разрезе соленасыщенных пород, а также затопленного карьера и подземных выработок в расчетах коэффициент разрыхления при самообрушении принят равным 1,15.

Высоту развития зоны самообрушения в подрабатываемых породах можно определить по модифицированной формуле С.Г. Авершина

где Нс - высота развития зоны самообрушения, м; тэф - эффективная мощность вынимаемого слоя (высота компенсационного пространства, равна мощности накопленных недозакладов), м; Куп - коэффициент уплотнения обрушенной породы во времени, безразмерный; Кро - коэффициент разрыхления при самообрушении, безразмерный.

Как видно из представленной формулы, наибольшее влияние на параметры зоны развития самообрушения оказывает параметр тэф, который формируется из упругих деформаций массива в период проведения выработок и пластических деформаций, развивающихся в течение времени стояния незаложенной выработки. После закладки выработки пластические деформации развиваются за счет компенсации недозакладов и компрессионного сжатия закладки.

Проведенные расчеты показали, что для условий глубоких горизонтов рудника «Мир» размер зоны возможного обрушения составляет 15 метров. Полученное значение Нс при определении верхней границы очистных работ под затопленными выработками рудника «Мир» следует исключить из общей мощности предохранительного целика. Также необходимым условием является расположение верхней границы свода возможного обрушения в интервале залегания доломитов, с целью исключения возможности развития процесса фильтрации и последующего размывания по контактам рудного тела и соленасыщенных вмещающих пород.

(3)

Граница соленосной толщи и долеритов в породах Олекминской свиты находится на отм. -510 м. В этих зонах возможно проникновение водных растворов по границе рудного массива и вмещающих соляных пород, что наблюдается на ранее пройденных горизонтах.

Таким образом, для оценки напряженно-деформированного состояния массива принята мощность целика равная 187 м от нижней границы очистных работ (рис.4).

Моделирование напряженно-деформированного состояния предохранительного целика с использованием метода конечных элементов в программе АКБУБ показало, что его устойчивость обеспечивается даже при вертикальной мощности 90.. .110 м, однако с учетом геологического строения и отмеченной выше неопределенности влияющих природных и техногенных факторов, а также потенциальных последствий возможной аварии окончательная вертикальная мощность целика была принята равной 187 м.

Аналогичный подход также был использован для определения параметров остальных опасных зон.

На рис. 3 представлены опасные зоны разрушения вокруг затопленных горных выработок и схема определения параметров предохранительного целика - на рис. 4.

Рис. 3. Опасные зоны разрушения вокруг затопленных

горных выработок

Рис. 4. Схема определения параметров предохранительного целика

Выделенные опасные зоны также могут быть ранжированы по степени приемлемости допустимого риска и необходимости принятия мер:

Недопустимый риск - прорывы воды и пульпы из водоносного горизонта и/или затопленного карьера, внушительное растворение соляных пород, приводящее к весьма значительному ухудшению устойчивости природно-техногенной системы, и другие факторы, указывающие на высокую вероятность появления аварийного события и угрозу жизни рабочих. Прекращение горных работ до момента ликвидации вероятности возникновения опасного события.

Приемлемый риск - увеличение водопроводимости пород, изменение гидрогеологического режима, существенное размытие пород защитных (предохранительных) зон и другие факторы, указывающие на вероятность возникновения негативного события со средней тяжестью последствий. Допустимость применения мер по обеспечению безопасности горных работ, соблюдение соответствующего режима работ и постоянный мониторинг для обнаружения признаков предшествующих неприемлемому риску.

В целом, такой подход к определению параметров опасных зон позволяет обоснованно подходить к выбору технологии отработки запасов с учетом оценки риска возникновения возможных аварий, что позволит обеспечить безопасность и эффективность разработки месторождений комбинированным способом.

Для большинства рудников характерна ситуация практически непрерывного изменения условий эксплуатации по мере развития горных работ. Геомеханическая ситуация в массиве непрерывно трансформируется под воздействием разработки месторождений и даже после их завершения. Эти условия обуславливают необходимость периодического анализа геомеханических рисков и их приемлемости при выборе параметров разработки. На этапах проектирования, внедрения и непосредственно самой эксплуатации существуют вероятности возникновения событий, которые могут привести к повышению риска возникновения аварий и катастроф. Следовательно, технология, выбранная на этапе проектирования и принятые в ней решения по обеспечению устойчивости геотехнических конструкций и безопасности ведения горных работ должны адаптироваться по-средствам риск-ориентированного подхода во время реализации проекта работ. При этом геомеханический риск, в отличие от принятого значения, определяемого вероятностью возникновения опасного явления и, соответственно, тяжестью последствий аварии для жизни и здоровья людей, имущества и окружающей среды, должен учитывать достоверность оценок напряженно-деформируемого состояния массива и сопровождаться детерминированными расчетами на всех стадиях эксплуатации объекта.

Список литературы

1. Айнбиндер И.И., Каплунов Д.Р. Риск-ориентированный подход к выбору геотехнологий подземной разработки месторождений на больших глубинах // ГИАБ. 2019. №4. С. 5 - 19.

2. О промышленной безопасности опасных производственных объектах: Федеральный закон (редакция, действующая с 25 марта 2017 г.). М.: ЗАО НТЦ ПБ. 2017.

3. Международный стандарт ИСО31000. 2-е изд., 2018.

4. Методические указания по определению параметров опасных зон на горных предприятиях АК «АЛРОСА». М.: ИПКОН РАН, АГЭЦ. 2007.

5. Методическое руководство определения границ зон, опасных по прорывам воды в горные выработки на месторождениях алмазов АК «АЛРОСА». Белгород: НТЦ «НОВОТЭК», 2005.

6. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений. Утв. 03.07.1986 Госгортехнадзор СССР. М., 1988.

7. Шадрин А.Г. Теория и расчет сдвижений горных пород и земной поверхности. Красноярск: Изд-во Красноярск. ун-та, 1990. 200 с.

8. Узбекова А. Р. Обоснование параметров самообрушения кимбер-литовых руд при их подземной разработке: дис. ... канд. техн. наук. М., 2004. 170 с.

9. Управление геомеханическими процессами при разработке месторождений полезных ископаемых: учеб. пособие / Д.М. Казикаев, А.А. Козырев, Э.В. Каспарьян, М.А. Иофис. М.: Изд-во «Горная книга», 2016. 490 с.

10. Jacubec J., Laubscher D.H. The MRMR rock mass rating classification system in mining practice // Brisbane. 2000. P.413-421.

11. Hadjigeorgiou J. Understanding, managing and communicating geomechanical mining risk // Mining Geomechanical Risk 2019. Australian Centre for Geomechanics, Perth [Электронный ресурс]. URL: https://papers.acg.uwa.edu.au/p/1905_0.1_ Hadjigeorgiou/

12. Jalbout A., Simser B. Rock mechanics tool for mining in high stress ground conditions at Nickel Rim South Mine. Newsletter // Australian Centre for Geomechanics), vol.46, December 2017 [Электронный ресурс]. URL: https://papers.acg.uwa.edu.au/p/1410 11 Jalbout.

Айнбиндер Игорь Израилевич, д-р техн. наук, проф., зав. отделом, geoex-pert@yandex.ru, Россия, Москва, Институт проблем комплексного освоения недр им. акад. Н.В. Мельникова РАН,

Пацкевич Петр Геннадьевич, канд. техн. наук, ст. науч. сотр., patck-evich@outlook.com, Россия, Москва, Институт проблем комплексного освоения недр им. акад. Н.В. Мельникова РАН,

Красюкова Елена Васильевна, мл. науч. сотр., evkrasyukova@mail.ru, Россия, Москва, Институт проблем комплексного освоения недр им. акад. Н.В. Мельникова РАН

SUBSTANTIATION OF DANGEROUS AREA PARAMETERS IN THE COMBINED DEVELOPMENT OF KIMBERLITE DEPOSITS OF YAKUTIA

I.I. Ainbinder, P.G. Patskevich, E.V. Krasyukova

The use of a combined method of mining kimberlitic deposits, with a consistent pattern of transition from open to underground mining, in combination with the features of the geological structure of the deposits, which are tube-shaped sub-vertical bodies, leads to the formation of hazardous zones in different areas within which mining operations must be carried out taking into account specific geomechanical, hydro-geological and other features of the development of the field. In this regard, a risk-based approach to the selection of geotech-nologies for mining deposits at great depths is recommended, taking into account geomechan-ical, hydro-geomechanical and other risks of accidents in hazardous development zones.

Key words: great depth, water cut of the massif, arch of collapse, hydro-geomechanical risk, rock pressure.

Aynbinder Igor Izrailevich, doctor of technical sciences, professor, geoexpert@ yandex.ru, Russia, Moscow, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources, Russian Academy of Science,

Patskevich Peter Gennadievich, candidate of technical sciences, senior researcher, patckevich@outlook.com, Russia, Moscow, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources, Russian Academy of Science,

Krasyukova Elena Vasilievna, junior researcher, evkrasyukova@mail.ru, Russia, Moscow, Institute of Comprehensive Exploitation of Mineral Resources, Russian Academy of Science

Reference

1. Einbinder I. I., Kaplunov D. R. Risk-oriented approach to the choice of geotech-nologies of underground mining at great depths // GIAB. 2019. No. 4. P. 5 - 19.

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

2. On industrial safety of hazardous production facilities: Federal law (version effective from March 25, 2017). M., ZAO NTTS PB. 2017.

3. Iso31000 international standard (2nd edition, 2018).

4. Methodical instructions by definition of parameters of dangerous zones on the mining enterprises of OJSC ALROSA. - IPKON RAS, AGES. M. 2007.

5. Methodological guidelines for determining the boundaries of zones dangerous for water breakthroughs in mining in the diamond fields of AK ALROSA // STC NOVOTEK. Belgorod. 2005.

6. Instructions for monitoring the movement of rocks and the earth's surface in the underground mining of ore deposits. Approved: 03.07.1986 Gosgortekhnadzor USSR// M. 1988.

7. Shadrin A. G. Theory and calculation of rock and earth surface displacements. Krasnoyarsk: Krasnoyarsk Publishing house. UN-TA, 1990. 200 PP.

8. Uzbekova A. R. Justification of parameters of self-destruction of kimberlite ores at their underground development: dis. ...kand. Techn. sciences'. Moscow, 2004. 170 c.

9. Management of geomechanical processes in the development of mineral resources: studies. manual / D. M. Kazikaev, A. A. Kozyrev, E. V. Kasparyan, M. A. Iofis // M.: publishing House "Mountain book", 2016. 490 PP.

10. Jacubec J., Laubscher D. H. The MRMR rock mass rating classification system in mining practice. Brisbane, 2000. P. 413-421.

11. Hadjigeorgiou J. Understanding, managing and communicating ge-omechanical mining risk // Mining Geomechanical Risk 2019. Australian Centre for Geomechanics, Perth. [Electronic resource.] URL: https://papers.acg.uwa.edu.au/pA905_0.1_ Hadjigeorgiou/

12. Jalbout A., Simser B. Rock mechanics tool for mining in high stress ground conditions at Nickel Rim South Mine. Newsletter // Australian Centre for Geomechanics), vol.46, December 2017 [Electronic resource]. URL: https://papers.acg.uwa.edu.au /p/1410_11_ Jalbout.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.