Введение к работе
' '"* Актуальность, темы.Извлечение руды из недр сопровождается нарушением природного равновесия горного массива. Решение вопросов' горного давления призвано локализовать нарушения механического равновесия и сводится к прогнозированию и изысканию методов управления геомеханическими процессами_в-імассиве.
Особенно актуальны вопросы управления горным давлением при повторной разработке месторождений. На пологопадающих залежах объектом повторной разработки являются рудные' целики, которые в период первичной разработки обеспечивали устойчивость толщи пород. Переход к повторной разработке означает изменение способа управления горным давлением, когда жесткое поддержание налегающей толщи заменяется на закладку выработанного пространства или на погашение обрушением. В полной мере это относится к Джезказганском? месторождению. В связи со снижением содержания металла на вновь вводимых- в эксплуатацию залежах, рост объема добычи не может поддер-кать производство конечного продукта на достигнутом уровне. Повторная разработка ранее отработанных залежей с более высоким содержанием металла стала эффективным путем решения проблемы восполнения сырьевой базы, поэтому обоснование методов прогнозирования геомеханических последствий извлечения целиков является,актуальной научной задачей.
Актуальность задачи отмечалась в решениях горной группы АН СССР под руководством академика Агвшкова М.И. по развитию горных работ на Джезказганском месторождении {протокол !$> 7 от 7.06.85 г.Алма-Ата), НТС Всортехнадзора и №5 КазССР 9.06.87 (г.Алма-Ата), НТС МЦМ СССР (36.11.85 , г.Москва).
Цель работы.Обеспечение безопасности горных работ и сохран
ности наземных объектов и сооружений при повторной разработке
пологопадающих рудных залежей. ,
Идея работа. При повторной разработке эффективными методами управления кровлей, обеспечивающими постепенную передачу нагрузок на закладку, являются порядок, направление и установление допустимых границ горных работ.
Методы исследований: натурные эксперименты и наблюдения по определения) действующих напряжений и смещений в массиве горных пород, численное и физическое моделирование геомеханических
процессов при повторной разработке, аналитические расчеты устойчивости, промышленные эксперименты.
Научные положения, защищаемые автором:
способ реконструкции начального напряженного состояния массива обратным расчетом по данным натурных измерений действующих напряжений в борту карьера;
методика определения допустимых границ повторной разработки под бортом действующего карьера;
математическая модель потери устойчивости прибортового массива и перехода в новые условия поддержания закладкой;
при извлечении ленточных целиков вне воны влияния карьера линия максимальных смещений в налегающей толще отклоняется от нормали к кровле на угол, зависящий от горизональной компоненты природного поля напряжений и угла падения залежи.
Достоверность научных положений, выводов и рекомендации достигнута обоснованием моделей маесиза, определением исходных данных в натурных условиях, применением апробированных методов расчета, сопосталением расчетных и наблюдаемых параметров и подтверзедается результатами промышленных экспериментов.
Научное значение работы заключается в установлении закономерностей потери устойчивости борта карьера при подработке и поведения кровли при извлечении барьерных целиков на пологих залежах.
Практическая ценность работы состоит в
обосновании возможности совмещения повторной разработки открытым и подземным способами на соседних участках;
установлении допустимых границ и рационального порядка повторной разработки под бортом действующего карьера;
обосновании возможности извлечения целиков под охраняемыми объектами на поверхности с сыпучей закладкой выработанного пространства;
разработке новых технических решений, обеспечивающих высокие показатели извлечения руды из целиков при погашении выработанного пространства сыпучей закладкой.
Реализация работы. Разработанные методики и технические решения использованы в технологических регламентах и рабочих проектах на повторную разработку под бортом Златоуст-Беловского карьера и железной дорогое, в результате чего начат возврат из потерь 1,9 млн.т руды, получен экономический Э'|фзкт в размере Т,Т млн.руб., а ожидаемая прибыль оценивается#в 17,6 млн.руб. (долевое участие ав.ора 20).
Апробация работы. Основные положения л результаты работы обсуждались на конференции "Охрана недр и окружающей среды на основе комплексного использования минерального сырья" (г.Усть-Каменогорск, 1989 г.), на XI всесоюзном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пороц (г.Новосибирск, 1990 г.), на всесоюзной конференции "Физические процессы горного производства" (г.Москва,. 1991 г.), на симпозиуме Теомаркшейдер-1" (г. Москва, 1991 г.).
Публикации.Основные положения опубликованы в 5 работах и
3 авторских свидетельствах на изобретения.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения,
4 глав и заключения, изложенных на 130 страницах машинописного
текста, включает 8 таблиц, 25 рисунков, список используемой ли
тературы из ТІЇ наименований и пріожений на 14 страницах.
