Анализ устойчивости междуэтажных и межкамерных целиков при камерной системе разработки месторождения «Майское»
В.В. Арно1, Е.П. Колесниченко2, И.Ю. Гарифулина1, Н.Е. Ломакина1
1 Северо-Восточный государственный университет, г. Магадан, Российская Федерация
2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №4 / 2025 стр. 165-169
Резюме: В статье представлены результаты комплексного анализа устойчивости междуэтажных и межкамерных целиков для месторождения «Майское» на основе геомеханических исследований. Рассмотрены ключевые параметры камерной системы разработки с закладкой выработанного пространства, включая влияние угла падения рудного тела, глубины ведения горных работ, а также механических свойств вмещающих пород и закладочного материала на оптимальные размеры целиков. Проведены численные моделирования с использованием современных программных комплексов, позволяющие оценить напряженно-деформированное состояние массива при различных сценариях отработки. Особое внимание уделено технологическим решениям, направленным на повышение устойчивости целиков и эффективности добычи, включая выбор рациональной последовательности выемки, оптимизацию геометрии камер и параметров закладки. Показано, что угол падения залежи и глубина отработки оказывают значительное влияние на распределение нагрузок в целиках, что необходимо учитывать при проектировании систем разработки. Приведены практические рекомендации по снижению риска обрушения и повышению безопасности ведения горных работ. Результаты исследований могут быть использованы при проектировании и эксплуатации аналогичных месторождений с камерными системами разработки и закладкой. Рассмотрены параметры камерной системы разработки с закладкой выработанного пространства, а также влияние угла падения залежи и глубины горных работ на размеры целиков. Приведены технологические решения для обеспечения устойчивости и эффективности добычи.
Ключевые слова: междуэтажные целики, межкамерные целики, геомеханические исследования, устойчивость целиков, камерная система разработки, закладка выработанного пространства, месторождение «Майское», напряженно-деформированное состояние
Для цитирования: Арно В.В., Колесниченко Е.П., Гарифулина И.Ю., Ломакина Н.Е. Анализ устойчивости междуэтажных и межкамерных целиков при камерной системе разработки месторождения «Майское». Горная промышленность. 2025;(4):165–169. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2025-4-165-169
Информация о статье
Поступила в редакцию: 17.05.2025
Поступила после рецензирования: 10.06.2025
Принята к публикации: 18.06.2025
Информация об авторах
Арно Вероника Владимировна – кандидат технических наук, доцент Политехнического института, Северо-Восточный государственный университет, г. Магадан, Российская Федерация; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Колесниченко Ева Павловна – студент направления подготовки «Государственный и муниципальный аудит» Высшей школы государственного аудита, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Москва, Российская Федерация; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Гарифулина Ирина Юрьевна – старший преподаватель кафедры геологии и горного дела Политехнического института, Северо-Восточный государственный университет, г. Магадан, Российская Федерация; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Ломакина Наталья Евгеньевна – старший преподаватель кафедры горного дела Политехнического института, Северо-Восточный государственный университет, г. Магадан, Российская Федерация; е-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Вклад авторов
В.В. Арно – идея исследований, формулировка конфликта текущей парадигмы и новых фактов, написание научной работы.
Е.П. Колесниченко, И.Ю. Гарифулина – оценка результатов и коррекция написанной работы.
Н.Е. Ломакина – оценка результатов исследования, выборка и сбор материала для исследований.
Список литературы
1. Макаров А.Б., Рассказов И.Ю., Саксин Б.Г., Ливинский И.С., Потапчук М.И. Геомеханическое обоснование параметров камерной системы разработки при переходе на подземный способ добычи руд. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2016;(3):27–38. Makarov A.B., Livinsky I.S., Rasskazov I.Y., Saksin B.G., Potapchuk M.I. Geomechanical evaluation of roof-and-pillar parameters in transition to underground mining. Journal of Mining Science. 2016;52(3):438–447. https://doi.org/10.1134/S1062739116030633
2. Лебедева О.О. Анализ устойчивости междупластовой потолочины в условиях отработки промышленных пластов на БКПРУ-2 ПАО «Уралкалий». Проблемы разработки месторождений углеводородных и рудных полезных ископаемых. 2018;(1):250–253. Lebedeva O.O. Analysis of the stability of the interlayer ceiling in the conditions of mining industrial formations at BKPRU-2 of PJSC Uralkali. Problemy Razrabotki Mestorozhdenii Uglevodorodnykh i Rudnykh Poleznykh Iskopaemykh. 2018;(1):250–253. (In Russ.)
3. Барях А.А., Лобанов С.Ю., Ломакин И.С. Анализ изменения степени нагружения междукамерных целиков во времени на Верхнекамском месторождении солей. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2015;(4):70–82. Baryakh A.A., Lobanov S.Y., Lomakin I.S. Analysis of time-to-time variation of load on interchamber pillars in mines of the Upper Kama potash salt deposit. Journal of Mining Science. 2015;51(4):696–706. https://doi.org/10.1134/S1062739115040064
4. Бакиров Ж.Б., Такишов А.А., Бакиров М.Ж., Михайлов В.Ф. Определение ширины целиков при камерной отработке рудного месторождения. Труды университета. 2021;(4):119–125. https://doi.org/10.52209/1609_1825_2021_4_119 Bakirov Zh.B., Takishov A.A., Bakirov M.Zh., Mikhailov V.F. Determination of the pillar width during the chamber mining of an ore deposit. Universitet Enbekteri – University Proceedings. 2021;(4):119–125. (In Russ.) https://doi.org/10.52209/1609_1825_2021_4_119
5. Харисов Т.Ф., Харисова О.Д. Геомеханическое обоснование параметров устойчивых камер и целиков в сложных горно-геологических условиях. Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2019;330(7):25–33. https://doi.org/10.18799/24131830/2019/7/2173 Kharisov T.F., Kharisova O.D. Geomechanical substantiation of the parameters of stable chambers and pillars in complex mining and geological conditions. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Geo Assets Engineering. 2019;330(7):25–33. (In Russ.) https://doi.org/10.18799/24131830/2019/7/2173
6. Watson J., Canbulat I., Wei C., Gao M. Ultimate Bearing Capacity of Weak Foundations under Coal Pillars. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2024;57(11):9497–9510. https://doi.org/10.1007/s00603-024-03999-z
7. Сосновская Е.Л. Обоснование параметров подземной геотехнологии наклонных жил малой мощности. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015;(5):60–68. Режим доступа: https://journals.istu.edu/vestnik_irgtu/journals/2015/05/articles/09 (дата обращения: 29.03.2025). Sosnovskaya E.L. Parameter substantiation of inclined thin ore vein underground mining technology. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2015;(5):60–68. (In Russ.) Available at: https://journals.istu.edu/vestnik_irgtu/journals/2015/05/ articles/09 (accessed: 29.03.2025).
8. Павлов A.M., Семенов Ю.М., Сосновский Л.И. Определение параметров устойчивых целиков и обнажений камер при разработке наклонных жил в криогенных зонах в условиях Ирокиндинского золоторудного месторождения. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2014;(10):21–27. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2014/10/21-27_Pavlov.pdf (дата обращения: 29.03.2025). Pavlov A.M., Semenov Yu.M., Sosnovskii L.I. Evaluation of parameters of stable pillars and room roofs in underlay lode mining in cryogenic zones in terms of the Irokindinsky gold deposit. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2014;(10):21–27. (In Russ.) Available at: https://giab-online.ru/files/Data/2014/10/21-27_Pavlov.pdf (accessed: 29.03.2025).
9. Губанова Е.А. Анализ устойчивости междукамерного целика при залповом прорыве воды через гидроизолирующую перемычку. Горное эхо. 2020;(3):39–44. https://doi.org/10.7242/echo.2020.3.7 Губанова Е.А. Analysis of the stability of an inter-chamber rear sight during a salvo of water through a waterproofing lintel. Gornoe Ekho. 2020;(3):39–44. (In Russ.) https://doi.org/10.7242/echo.2020.3.7
10. Ермошкин Д.Н., Курманалиев К.З., Мансуров В.А., Межеловский В.И., Бабкин Е.А. Обоснование применимости мозаичной системы целиков в безрудных блоках при отработке жильных месторождений золота. Горная промышленность. 2023;(3):108–114. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-3-108-114 Ermoshkin D.N., Kurmanaliev K.Z., Mansurov V.A., Mezhelovsky V.I., Babkin E.A. Justification of applicability of the mosaic pillar system in the ore-free blocks in mining of lode gold deposits. Russian Mining Industry. 2023;(3):108–114. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-3-108-114
11. Хомченко В.Н., Карасев В.А., Масаев Ю.А. Зависимость расчётных размеров целиков от глубины разработки в системах с короткими очистными забоями. Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015;(1):45–50. Режим доступа: https://journals.kuzstu.ru/article/2805.pdf (дата обращения: 29.03.2025). Khomchenko C.N., Karasev V.N., Masaev Yu.A. The dependence of the estimated sizes of pillars from the depths of development in systems with short treatment faces. Bulletin of the Kuzbass State Technical University. 2015;(1):45–50. (In Russ.) Available at: https://journals.kuzstu.ru/article/2805.pdf (accessed: 29.03.2025).
12. Zhang S., Qiu S., Jiang Q., Wang B., Hu X., Zhang H. Numerical study of unstable failure behavior in heterogeneous rock pillar. Engineering Fracture Mechanics. 2023;290:109529. https://doi.org/10.1016/j.engfracmech.2023.109529
13. Xie H., Li C., Gao M., Zhang R., Gao F., Zhu J. Conceptualization and preliminary research on deep in situ rock mechanics. Yanshilixue Yu Gongcheng Xuebao / Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering. 2021;40(2):217–232. (In Chinese) https://doi.org/10.13722/j.cnki.jrme.2020.0317
14. Lianheng Z., Dongliang H., Shuaihao Z., Xiao C., Yibo L., A new method for constructing finite difference model of soil-rock mixture slope and its stability analysis. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2021;138:104605. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2020.104605
