Освещены результаты проведенных в Государственном научно-исследовательском горнорудном институте на протяжении 70-ти лет исследований геомеханических процессов и приведены примеры реализации их результатов при ведении работ по добыче рудного сырья. Показано, что управление протекающими в горном массиве геомеханическими процессами позволяет наряду с повышением эффективности подземных горных работ обеспечить их безопасность. Обусловлено это тем, что достижения в области геомеханики позволяют прогнозировать проявления горного давления и эффективно управлять им в различных горно-геологических условиях.

Аналізуються результати теоретичних та експериментальних досліджень по розробці нової технології відбійки корисних копалин методом вертикальних воронок в умовах рудника Луаньшя. Розроблена технологія відбійки напружених порід вертикальними воронками, яка враховує у собі цільоспрямоване використання енергії гірничого тиску при вибуховому руйнуванні. Розглянуті методи управління енергією гірничого тиску з метою його корисного використання при вибуховій відбійці напружених порід. Встановлено зміни напруженого стану масиву та параметри зон дії статичних напружень різного знаку.

Встановлено емпіричні залежності впливу гірничих робіт на стан пунктів планово-висотної основи і доказана необхідність пошуку принципово нових методів та засобів маркшейдерсько-геодезичного забезпечення гірничих робіт. Теоретично передбачено та експериментально підтверджено переваги вимірювальних систем, які базуються на використанні волоконно-оптичних направлених відгалужувачів. Розроблено вимірювальні системи на основі датчиків відбиваючого і прохідного типів з модуляцією інтенсивності світла. Встановлено вплив величини деформації гірських порід на світлову потужність пристроїв. Доведено, що інтерферометричну волоконно-оптичну систему реєстрації доцільно використовувати в маркшейдерсько-геодезичних роботах з точністю lambda/2. На основі розроблених волоконно-оптичних систем і проведених досліджень запропоновано принципово нові методи і засоби для реєстрації зміщення порід під впливом гірничих робіт, які відрізняються підвищеною точністю і надійністю вимірів практично на будь-якій глибині протягом тривалого періоду, що дуже важливо для густонаселених гірничовидобувних регіонів. Розроблені методи і вимірювальні пристрої покладені в основу створення станцій спостереження за геодинамічними процесами, які закладені і функціонують в центральному і південному районах Криворізького залізорудного басейну, і є основними джерелами інформації про геодинамічні процеси для спеціалізованого центру маркшейдерського забезпечення гірничовидобувного регіону.

Рассмотрены вопросы изучения современного напряженно-деформированного состояния верхней части земной коры во внутриплитных условиях. Исследования нацелены на усовершенствование прогноза катастрофических проявлений горного давления на рудниках. Связанные с этим проблемы обсуждены на примере Амурской литосферной плиты, где эксплуатируется несколько удароопасных рудных месторождений. Обозначены реальные пути достоверного учета региональной составляющей при прогнозе динамических явлений.

Исследования динамического проявления горного давления и опыт работы шахт показывают, что проблема борьбы с его различными формами может быть успешно решена при условии выполнения рекомендаций по повышению оперативности и надежности оценки геомеханического состояния горного массива, прогнозу, профилактике и предотвращению горных ударов на стадиях проектирования и разработки месторождений. Поэтому повышение оперативности оценки геомеханического состояния горного массива на урановых шахтах на основании визуальных наблюдений за выработками и обнажениями и степени устойчивости подработанного массива - вот те важные, имеющие научное и практическое значение задачи, которые требуют решения. На основании результатов многолетних исследований, выполненных в 1970 - 2011 гг., а также с учетом передового опыта применения камерных систем с закладкой построены зависимости частоты упругих звуков разрушения от величины напряжений с учетом коэффициента запаса прочности, который выражается как отношение предельной (разрушающей) нагрузки, действующей на конструктивный элемент, к расчетному напряжению; предложена эмпирическая зависимость для определения величины напряжений от частоты упругих звуков разрушения - количества импульсов в минуту; разработаны классификация напряженного состояния горного массива в зависимости от

ориентации максимальных напряжений относительно выработки, а также состав регламента и периодичность наблюдений за напряженно-деформированным состоянием горного массива; составлена "Инструкция по оперативному контролю и прогнозу напряженно-деформированного состояния массивов горных пород и руд на шахтах "Ингульская" и "Смолинская" ГП "ВостГОК" (далее - Инструкция). В Инструкции изложены методы оперативного контроля и прогноза напряженного состояния массивов горных пород и руд на шахтах ГП "ВостГОК" до глубины 1000 м при отработке урановых месторождений камерными системами разработки с закладкой выработанного пространства. Даны критерии оценки интенсивности и механизмов проявления горного давления в зависимости от уровня напряженного состояния массива и деформационной характеристики пород.

Рассмотрены результаты акустических исследований в подготовительных забоях для выявления опасных участков по горным ударам и оценки эффективности профилактических мероприятий. Данные результаты могут быть использованы для прогноза при ведении горных работ в глубоких шахтах Кривого Рога.

Рассмотрена взаимосвязь структурных изменений массива с устойчивостью горного и искусственного массивов в зависимости от расположения трещин и степени их раскрытия, что определяет образование рудных и породных блоков. Вывалы происходят в местах залегания слабых к устойчивости пород, с развитой системой трещин, склонных к сползанию по лежачему боку на южном крыле Главной рудной залежи. Искусственный массив и ослабленные зоны пород лежачего бока рудной залежи обрушаются при достижении определенной площади обнажения у кровли очистной камеры. Инициирующим фактором является сейсмическое воздействие массового взрыва при отбойке руды, создавая условия для нарушения равновесного состояния новообразования в виде закладки - руды и пород. Прочностные поверхностные связи закладочной смеси с породами или рудой значительно выше, чем связь между породными блоками, которые образуют взаимно-пересекающие раскрытые системы трещин.

Мета роботи - розробка методики фізичного моделювання стійкості масиву при формуванні та підтримці підземних гірських виробок в умовах напружено-деформованого стану масиву. Для визначення несучої здатності та стійкості гірського масиву при формуванні та підтримці підземних виробок в умовах напружено-деформованого стану масиву в роботі виконувалися експериментальні дослідження на моделях з еквівалентних матеріалів. Лабораторними дослідженнями встановлено та визначено якісні закономірності розвитку деформацій масиву гірських порід, комбінованих штучних масивів та умови їх функціонування при відпрацюванні як багатих залізних руд, так і бідних магнетитових кварцитів підземним способом. Аналіз методів моделювання, заснованих на теорії подібності, дозволив зробити висновок, що при моделюванні на статичних моделях обов'язково необхідно дотримуватися масштабу моделювання. Тому в процесі моделювання дотримані критерії подібності, що забезпечують подібність механічних процесів та пропорційність фізичних констант, які мають вирішальне значення для досліджуваного явища. В процесі лабораторного експерименту вперше була одержана картина напружень і деформацій в гірському масиві при очисних роботах на ділянці родовища, що моделювала шахтне поле ш. Гігант-Глибока. Визначено залежності та встановлені закономірності несучої здатності та стійкості масиву магнетитових кварцитів при формуванні та підтримці підземних гірських виробок в умовах його напружено-деформованого стану. Запропонована методика фізичного моделювання несучої здатності та стійкості масиву при формуванні та підтримці очисних камер в умовах напружено-деформованого стану гірського масиву при відпрацюванні магнетитових кварцитів підземним способом. Одержана фізична картина деформації денної поверхні при формуванні та існуванні очисних камер довгострокового консервування на трьох робочих горизонтах. На підставі виконаних досліджень та встановлених залежностей визначено зміну напружено-деформованого стану масиву в умовах шахтного поля ш. Гігант-Глибока. Доведено доцільність заповнення існуючих камер закладочними сумішами. Це дозволяє забезпечити безпеку та можливість подальших робіт та гарантує збереження денної поверхні в зоні впливу існуючих відпрацьованих камер.

Індекс рубрикатора НБУВ: И14,3-11

Рубрики:

Керування гірським тиском

Шифр НБУВ: ДС40660 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И14,3-11

Рубрики:

Керування гірським тиском

Шифр НБУВ: ДС40660 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И14,3-11

Рубрики:

Керування гірським тиском

Шифр НБУВ: ДС40660 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: И14,3-11

Рубрики:

Керування гірським тиском

Шифр НБУВ: ДС40660 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Увагу приділено розробці комплексного методу оцінки стану гірського масиву при відпрацюванні родовищ залізистих кварцитів відкритим способом. Уперше встановлено закономірність між коефіцієнтом структурного ослаблення та фрактальною розмірністю тріщин на оголеній ділянці борту кар'єру. На основі розробленого методу аналізу зображення ділянки борту кар'єру досягнуто уточнення коефіцієнта структурного ослаблення на 5 - 10 %. Розроблено метод урахування фрактальної розмірності систем тріщин при розрахунках коефіцієнта структурного ослаблення гірських порід у масиві. Обґрунтовано новий підхід до розв'язання науково-практичної задачі врахування відпрацьованих підземними роботами бортів кар'єру за рахунок встановлення просторового положення відпрацьованих зон прибортового масиву. Вперше запропоновано комплексний багатофакторний підхід до розв'язання задач оцінки стану стійкості масиву, що полягає в районуванні кар'єрного поля за комплексом факторів впливу на масив. Розроблено нові методологічні принципи проведення інтегральної оцінки кар'єрного поля на основі його районування за факторами різної природи, які впливають на стан стійкості бортів кар'єру. Сформовано метод розрахунку інтегрального показника, практичне застосування якого дозволило підвищити достовірність оцінки стану гірського масиву та виявити потенційно небезпечні ділянки кар'єрного поля. Розроблено рекомендації з удосконалення організації системи маркшейдерського моніторингу за станом стійкості бортів кар'єру ПрАТ "ІнГЗК".

Мета роботи - аналіз досліджень основного процесу підземних гірничих робіт, такого як випуск руди, від якого залежать показники вилучення руди. Використано такі методи: аналіз та дослідження питань пов'язаних з проблемами зниження гірського тиску на днищі блоків при випуску відбитої руди, що актуальні на теперішній час; дослідження процесу випуску руди та вплив на величину й характер розподілу тиску, що викликане вагою обвалених порід; експериментальні дослідження випуску руди в лабораторних умовах на моделях максимально приближених до реальних умов; методи аналізу та оброблення результатів експериментів. В результаті експериментальних досліджень режимів випуску руди встановлено найбільш сприятливий з погляду величини гірського тиску на днищі та ефективну інтенсивність і порядок випуску руди із блоку. Встановлено закономірності перерозподілу тиску на днищі блоку при випуску руди. Зазначено, що збільшення довжини панелі (блоку) вхрест простягання при незмінних ширині за простяганням, інтенсивності й порядку випуску руди призводить до зростання величини максимального тиску на днищі панелі (блоку). Обгрунтовано залежність між найбільш доцільним режимом випуску руди з погляду зменшення гірського тиску. Запропоновано ефективну технологію підземної розробки системами підповерхового обвалення руди та вміщувальних порід з відбійкою руди віялами глибоких свердловин та доставкою відбитої руди навантажувально-доставочною технікою. На підставі виконаних лабораторних досліджень випуску руди встановлено, що при підвищенні інтенсивності, а, отже, і частоти випуску руди з окремих отворів тиск на виробки днища зменшується. Величина тиску, як мінімального, так і максимального зі збільшенням дози випуску збільшується. За рахунок підвищення інтенсивності відпрацювання підповерху підвищується в цілому ефективність відпрацювання запасів, тому що знижуються строки їх служби. Напрям подальших досліджень полягає у проведенні додаткових лабораторних досліджень випуску руди для більш точного визначення впливу гірничого тиску на нижню частину блоку, що відпрацьовується.