Определение безопасных пролетов выработок с использованием несущей способности пород при разработке месторождений
В.И. Голик
Московский государственный политехнический университет, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2024 стр.59-63
Резюме: Статья посвящена совершенствованию методов расчета параметров горных выработок путем учета прочности пород и величины природно-техногенных напряжений. Актуальность исследования данного направления определяется тем, что завышение надежности расчетов увеличивает неактивные запасы, а занижение – повышает опасность работ. Корректность определения устойчивости параметров обнажений пород повышается при использовании феномена самозаклинивания пород при обнажении. Допустимые параметры очистных выработок определяются на основании обобщения существующих концепций, в том числе М.М. Протодьяконова, в соответствии с которой на выработку действует только масса заключенных в пределах свода пород. Дана справка о состоянии горнодобывающей отрасли России. Приведены результаты исследований устойчивости рудовмещающих породных массивов с детализацией возможности сохранения пролета кровли плоской формы при отработке маломощных пологопадающих рудных тел. Определена взаимосвязь пролета выработки бесконечной длины, высоты свода естественного равновесия над ней и инженерно-геологических свойств пород. Приведен пример инженерно-геологического исследования рудовмещающего массива с графической интерпретацией. Разработан алгоритм определения безопасных параметров управления состоянием массива. Доказано, что при формировании напряжений в зоне выработок приоритетную роль играют горизонтальные напряжения, а управление состоянием массива заключается в реализации остаточной несущей способности пород путем ограничения величины пролетов. Сделан вывод, что определение размеров выработок пород по совмещенным критериям прочности пород и величины напряжений позволяет повысить безопасность работающих и уменьшить разубоживание руд породой. Результаты исследования могут быть востребованы при подземной добыче твердого минерального сырья.
Ключевые слова: месторождение, породный массив, выработанное пространство, пролеты, безопасность
Для цитирования: Голик В.И. Определение безопасных пролетов выработок с использованием несущей способности пород при разработке месторождений. Горная промышленность. 2024;(5S):59–63. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5S-59-63
Информация о статье
Поступила в редакцию: 17.08.2024
Поступила после рецензирования: 08.10.2024
Принята к публикации: 16.10.2024
Информация об авторе
Голик Владимир Иванович – доктор технических наук, профессор кафедры металлургии, Московский политехнический университет, г. Москва, Российская Федерация; https://orcid.org/0000-0002-1181-8452; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Brigida V.S., Golik V.I., Klyuev R.V., Sabirova L.B., Mambetalieva A.R., Karlina Yu.I. Efficiency gains when using activated mill tailings in underground mining. Metallurgist. 2023;67(3-4):398–408. https://doi.org/10.1007/s11015-023-01526-z
2. Golik V.I., Klyuev R.V., Martyushev N.V., Zyukin D.A., Karlina A.I. Prospects for return of valuable components lost in tailings of light metals ore processing. Metallurgist. 2023;67(1-2):96–103. https://doi.org/10.1007/s11015-023-01493-5
3. Golik V.I., Klyuev R.V., Martyushev N.V., Zyukin D.A., Karlina A.I. Technology for nonwaste recovery of tailings of the mizur mining and processing plant. Metallurgist. 2023;66(11-12):1476–1480. https://doi.org/10.1007/s11015-023-01462-y
4. Ляшенко В.И. Развитие геомеханического мониторинга свойств и состояния массива горных пород при подземной разработке месторождений сложной структуры. Маркшейдерский вестник. 2016;(1):35–43. Lyashenko V.I. Development of geomechanical monitoring of properties and the condition of the massif of rocks by underground mining of fields of difficult structure. Mine Surveying Bulletin. 2016;(1):35–43. (In Russ.)
5. Рыбак Я., Хайрутдинов М.М., Конгар-Сюрюн Ч.Б., Тюляева Ю.С. Ресурсосберегающие технологии освоения месторождений полезных ископаемых. Устойчивое развитие горных территорий. 2021;13(3):405–415. Rybak Ya., Khayrutdinov M.M., Kongar-Syuryun Ch.B., Tyulyayeva Yu.S. Resource-saving technologies for development of mineral deposits. Sustainable Development of Mountain Territories. 2021;13(3):405–415. (In Russ.)
6. Lei Q., Gao K. A numerical study of stress variability in heterogeneous fractured rocks. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2019;113:121–133. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2018.12.001
7. Vanneschi C., Mastrorocco G., Salvini R. Assessment of a rock pillar failure by using change detection analysis and FEM modelling. International Journal of Geo-Information. 2021;10(11):774. https://doi.org/10.3390/ijgi10110774
8. Xia K., Chen C., Wang T., Yang K., Zhang C. Investigation of mining – induced fault reactivation associated with sublevel caving in metal mines. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2022;55(10):5953–5982. https://doi.org/10.1007/s00603-022-02959-9
9. Tu J., Zhang Y., Mei G., Xu N. Numerical investigation of progressive slope failure induced by sublevel caving mining using the finite difference method and adaptive local remeshing. Applied Sciences. 2021;11(9):3812. https://doi.org/10.3390/app11093812
10. Петров Ю.С., Соколов А.А., Раус Е.В. Математическая модель оценки техногенного ущерба от функционирования горных предприятий. Устойчивое развитие горных территорий. 2019;11(4):554–560. Petrov Yu.S., Sokolov A.A., Raus E.V. A mathematical model for estimating technogenic losses from the operation of mining enterprises. Sustainable Development of Mountain Territories. 2019;11(4):554–560. (In Russ.)
11. Kulikova E.Yu., Balovtsev S.V., Skopintseva O.V. Geoecological monitoring during mining operations. Sustainable Development of Mountain Territories. 2024;16(2):580–588. https://doi.org/10.21177/1998-4502-2024-16-2-580-588
12. Гончар Н.В., Пикалов В.А., Соколовский А.В., Терешина М.А. Экологосбалансированная геотехнология освоения природных и техногенных георесурсов. Горная промышленность. 2024;(4):68–73. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4-68-73 Gonchar N.V., Pikalov V.A., Sokolovsky A.V., Tereshina M.A. Environmentally balanced geotechnology for development of natural and man-made geological resources. Russian Mining Industry. 2024;(4):68–73. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4-68-73
