Введение к работе
Актуальность работы. Повышение вффехтивности подзомной разработки, улучшение условий груда и безопасности работ, рациональное использование недр и сохранение земной поверхности, комплексное использование отходов производства невозможно без широкого применения систем разработки с закладкой выработанного пространства. Этим объясняется непрерывное увеличение удельного веса указанных систем практически во . всех странах мира. В Казахстане на подземных рудниках цветной металлургии объем добычи руда системами с закладкой планируется довести до 70 % от общего объема.
Применение этих систем зависит от обоснованности выбора прочностных и деформационных характеристик' закладочного материала. Установление чрезмерно высокой норлативной прочности и низких компрессионных свойств обеспечивает надежное поддержание вмещащлх пород и гарантированную устойчивость обпалений закладки, однако неоправданно удорожает разработку месторождения. Анализ показал недостаточную изученность вопроса установления нормативной прочности твердеющей закладки ох стохастической природы распределения нагрузок на целики"и свойств природного и искусственного массивов.
Поэтому оптимизация нормативной прочности закладки на основе оценки уровня надежности системы "массив-закладка" является актуальной научной задачей.
Работа является итогом исследований автора, выполненных в соответствии о тематическими.планами ВНИЯцветмета по темам 6-84-005 "Определение нормативной прочности бетонной закладки
для условий отработки Ряддор- окольного постороаденЕя" поцор гос.рэг. 01840042712 я 6-87-001-03 "Опнтпо-промкшлешше испытания и внедрение новых норматгвных прочностей тзердепцой закладкп со сниженным расходом цемента на рудниках Риддер-Сокольного месторождения" номер гос.рзг. 01890036853. Работы проводились в соответствия о отраслевой научно-технической проблемой МП-13Г "Изыскать и внедрить технические и технологические решения, обеспечивающие снижение расхода цемента на закладочные работи", принятой приказом МЩІ СССР на 1886-19S0 гг.
Цель работи, заключается в установлении закономерностей изменения уровня надежности спстеьщ "массив-закладка" для оптимизация прочности искусственного-массива.
Идея работы состоит в использования критерия надежности для оптимизации нормативной прочности закладки, обеспечивазЕцой повышение устойчивости обнажений закладки и поверхностных сооружений при их подработке»
Методика исследовании. В работе прлтнеи комплексный метод исследований, включащяй анализ информации по методам определения нормативной прочности закладки, анолитяческпо п экспериментальные исследования, статистическую обработку данных, метод пмптапдонного моделирования с использованием ЭВМ.
Автором защищаются следунвдко полокония:
нормативну!) прочность твердеющей закладки для камерных систем разработки расочитывают, исходя из комплекса условий: охраны поверхности при ее подработке, устойчивости горизонталь^ пых и вертикальных обнажений зідаїадкп и устойчивости бетонного столба закладки;
-.3-
для условий отработки Ркддер-Сокольного месторождения за нормативный уровень надегностя системы "массяв-захладка" следует принимать: 0.7 - по условия устойчивости горизонтальных обнажений закладки, 0.85 - по условию устойчивости вертикальних обнажений, 0.9 - по услоп.тэ устойчивости бетонного столба закладки;
ДЛЯ П0ВШЄНЯЯ УРОВНЯ НаДСЕНОСТЛ СИС'хЄ'ЛІ "маССЯЗ-З.аГЛРЛГ.а"'
необходимо оптимизировать управляе?.наз параметра, снятая при атом их коэффициенты вариации.
Научная новизна проведенню: г.сследовангЛ состоит:
в разряботке метода оценки уровня надобности системы "массив-закладка1' для крутопадащях рудніос налсгэй, отлячм>-щегося учетом законов распределения и вероятностных характеристик параметров системы;
в установления закономерности изменения уровня нпдстюстп системі "массив-закладка" от управляемых параметров, позволя»-щей повысить устойчивость обнажений искусственного массива при минимальных затратах;
в разработке комплексной методики дяффзрзнцпроваїгаого расчета нормативной прочности закладки діл крутонадагдил залежей, отличащойся учетом условий охрани повэрхпостя, устойчивости горязонталышх а вертикальних обнагеняГ! закладки, задднгпг,! уровнем надеянссти системы "массяв-закладгл".
Достоверность нптчннх положений, втаояов и тнзкомонттаг'яй. содержащихся в диссертации, обеспечивается применением общепризнанных схем взаимодействия параметров'в система "пассив-закладка", болызнм объемом измерений свойств искусственного п природного массивов, использованием апробированных методов исследования и анализа стохастических величин с реализацией
их на ЭВМ. Объем реализаций математических моделей достаточен для того, чтобы о вероятностью 0.95 отклонение результатов не превышало 15 %. Достоверность рекомендаций подтверждается положительными результатами внедрения.
Реализация работы. "Методика установления дифференцированных нормативных прочноотей закладки для камер Риддер-Со-кольного ыестороадения и оценка уровня надежности закладочного массива" внедрена на двух рудниках Лениногорского полиметаллического комбината с фактическим экономическим эффектом - 335 тыс.руб., полученным за счет экономии цемента.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладыватись и получили одобрение на научных оеминарах лаборатории горной геомеханики ВНШцветмета, на ХШ и НУ научно-технических конференциях молодых ученых ВНИИцветмета, на заседаниях технического совета Лениногорского полиметаллического комбината.
Публикации. По темо диссертация опубликовано 7 печатных работ.
Объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 83 наименований л трех приложений. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста, включая 18 рисунков, 16 таблиц и 3 приложения на 14 страницах.
