Скачати повний текст

Наведено практичний приклад вирішення завдання визначення напружено-деформованого стану масиву та його деформацій для умов шахт Кривбасу з застосуванням спеціалізованого програмного забезпечення. Доведено, що контроль процесів деформування масиву гірських порід і керування його станом відповідно до геомеханічних умов особливо актуальні для зменшення витрат на охорону і експлуатацію гірничих виробок та збереження земної поверхні у безпечному стані.

За результатами виконаного аналізу існуючих запасів Криворізького залізорудного басейну встановлено, що розвіданих запасів залізних руд нараховується понад 23,5 млрд т, з них перспективних до розробки підземним способом близько 13,5 млрд т. В умовах діючих підприємств з підземним видобутком залізних руд нараховується понад 5,0 млрд т магнетитових кварцитів. З метою збереження денної поверхні, а також головних розкривних виробок встановлено, що розробка магнетитових кварцитів в умовах діючих підприємств з підземним способом видобутку доцільна системами з закладкою виробленого простору. При застосуванні даного класу систем розробки виникає проблема стійкості очисних камер у період від початку її відробки до повної їх закладання твердючими сумішами. За лабораторних умов на моделях з використанням еквівалентного матеріалу досліджено як впливає термін існування на стійкість очисних камер прямокутної, шатрової та склепистої форм. За результатами лабораторних досліджень встановлено, що раціональна форма очисної камери з умови її стійкості та терміну існування є склепінна у верхній її частині. Достовірність результатів моделювання підтверджується високою збіжністю отриманих значень.

Розглянута ефективність відбійки руди на затиснуте середовище при системах розробки підповерхового обвалення руди й вміщувальних порід. Наведено умови застосування відбійки руди на затиснене середовище, а також напруження, які виникають у масиві руди при пошаровій відбійці. Запропоновано спосіб зменшення втрат енергії вибухової хвилі в руді при наступних вибухах. Можливі шляхи вдосконалення технології відпрацювання родовищ, що забезпечить зниження втрат руди на лежачому боці покладу. Розглянуто ефективний варіант буріння глибоких свердловин з бурових ніш, розташованих на горизонті буріння й доставки. Проаналізовано основні відомі способи й методи, що сприяють зниженню втрат руди трикутника лежачого боку. Запропоновано необхідну послідовність відбійки руди на затиснуте середовище й необхідні параметри буропідривних робіт. Проаналізовано необхідну величину коефіцієнта розпушення відбитої руди на контакті з порожніми породами лежачого боку покладу. Розглянуто технічні характеристики закордонної бурової техніки, що призначена для проходки підняттєвих виробок. Запропоновано метод підвищення ефективності за рахунок збільшення вилучення руди шляхом застосування продуктивного самохідного встаткування при відбійці руди на затиснуте середовище.

Мета роботи - удосконалення методики визначення параметрів буровибухових робіт за рахунок врахування коефіцієнта енергоємності відбійки гірських порід при обваленні масиву на похиле оголення в умовах напружено-деформованого стану масиву гірських порід. Застосування аналітичного методу досліджень дозволило врахувати вплив кута нахилу похилого оголення на напружено-деформований стан масиву, що підлягає обваленню. Математичними методами виявлені закономірності та встановлені залежності, які дають можливість адекватно врахувати кут нахилу похилого оголення при коригуванні параметрів буровибухових робіт. Враховуючи практику роботи шахт Кривбасу запропоновані певні обмеження діапазону визначення коефіцієнта енергоємності відбійки гірських порід. Наукова новизна роботи полягає у встановленні нових закономірностей впливу коефіцієнта енергоємності відбійки гірського масиву на параметри буровибухових робіт. Визначені нові залежності впливу напружено-деформованого стану масиву на параметри БВР при обваленні на похиле оголення (компенсаційний простір) з урахуванням кута його нахилу. Встановлені обмеження діапазону отриманих чисельних значень даного коефіцієнта при відбійці масиву на будь-який тип оголень. Удосконалено методику коригування параметрів буро-підривних робіт залежно від змінення напружено-деформованого стану рудного масиву при його обваленні на будь-який тип оголення (горизонтальне, вертикальне або похиле). Розроблена методика виключає можливості отримання некоректних результатів за умов відбійки, коли стан оголень може бути критичним з точки зору їх імовірного самообвалення. Створена спеціалізована комп'ютерна програма, яка дозволяє оперативно отримувати значення основних параметрів бурови-бухових робіт для конкретних умов та аналізувати прогнозні значення якості подрібнення масиву, який підлягає обваленню. Запропонована методика визначення коефіцієнта енергоємності відбійки гірських порід при обваленні масиву на похиле оголення, яка надає можливість враховувати кут його нахилу. Запропоновані обмеження стосовно розрахованих чисельних значень вищезазначеного коефіцієнта.

Мета роботи - визначення місця дії руйнівної сили на контурі підземної гірничої виробки, розташованої як в зоні впливу гірничих робіт, так і за її межами в різномодульному масиві з урахуванням дії техногенних сил. Розроблено методику визначення граничного тиску на контурі виробки залежно від радіуса кривизни склепіння, утворюючої виробку. При вирішенні питання стійкості гірничих виробок в різномодульному гірничому масиві та визначення кутової точки руйнівного тиску на контурі виробки склепінної форми застосувався аналітичний метод досліджень з урахуванням практики роботи шахт Кривбасу з встановленням певних обмежень при її використанні. Розроблено методику визначення тиску на контурі виробки, яка відрізняється від відомих розрахунком кута діючого руйнівного тиску на контурі виробки в різномодульному масиві гірських порід від глибини розробки, радіусу кривизни склепіння, утворюючої виробку, та з урахуванням напружень, що виникають при очисному вийманні. Одержані залежності руйнівного тиску від кута прикладеного навантаження до контуру виробки. Можливість коригування параметрів гірничих виробок на стадії проектування відробки блоку безпосередньо при проходці гірничої виробки в однорідних та неоднорідних породах з урахуванням техногенних сил та куту зсуву порід в яких пройдено виробку. Вибір найбільш доцільного радіусу кривизни склепіння, утворюючої виробку, який дозволить підвищити стійкість породам навколо виробки. Запропоновано методику визначення кутової точки руйнівного тиску на контурі гірничої виробки з урахуванням техногенних сил, яка дає можливість визначити тиск та слабе місце на контурі гірничої виробки за умов однорідного та неоднорідного гірського масиву. Дана методика дозволяє розрахувати тиск який діє на контур виробки з урахуванням раніше відробленого очисного блоку, що знаходиться в безпосередній близькості.

Мета роботи - дослідження процесу відчуження земельних ділянок приватної власності громадян для використання гірничодобувними підприємствами з підземним способом видобутку шляхом визначення оптимального сценарію його інвестування за роками. Для досягнення поставленої мети використовувався комплексний метод досліджень, який включає загальнонаукові методи: бібліографічний і описовий; аналіз практики виробничої діяльності, графічний метод із застосуванням системи автоматизованого проектування; метод економіко-математичного моделювання (метод дисконтування). Вперше визначено оптимальний сценарій інвестицій за відчуження земельних ділянок приватної власності громадян за умов гірничодобувного підприємства з підземним способом видобутку залізних руд, який відрізняється від існуючих врахуванням фактору часу під час визначення розміру приведених капітальних вкладень через коефіцієнт дисконтування. Розроблено метод з визначення оптимального сценарію відчуження земельних ділянок з урахуванням запасів, зосереджених у поверсі, що відпрацьовується підземним способом системами з масовим обваленням. Обгрунтовано стратегію інвестування процесу відчуження земельних ділянок приватної власності громадян за рахунок вибору оптимального сценарію інвестицій за роками, що надасть змогу забезпечити подальшу діяльність гірничодобувного підприємства з підземним способом видобуту зі збереженням його продуктивної потужності. Встановлено, що під час проектування загальної площі землекористування, яке підлягає відчуженню, доцільно поділити її на зони, які відповідають зонам зсуву відповідних поверхів відпрацювання, це надає змогу визначити тривалість процесу відчуження та можливі сценарії його інвестування. Обгрунтовано залежність тривалості процесу відчуження від часу відпрацювання поверхів. Використовуючи метод дисконтування грошових потоків, розглянуто різноманітні варіанти розподілу капітальних вкладень за роками, для кожного сценарію інвестування відчуження земельних ділянок визначено розміри приведених капітальних вкладень. З аналізу одержаних результатів розрахунків визначено економічно ефективним нерівномірний варіант капіталовкладень зі зростанням обсягів фінансування за роками, який надає змогу зменшити розмір капітальних витрат. Підтверджено, що ефективність процесу відчуження земельних ділянок забезпечується за рахунок поетапного інвестування з застосуванням нерівномірного розподілу капіталовкладень зі збільшенням обсягів фінансування за роками.

Мета роботи - дослідження впливу річної продуктивності шахти на схему розкриття запасів нижче глибини розробки першого ступеню розкриття при підземній розробці залізних руд Криворізького залізорудного басейну. З пониженням гірничих робіт знижується річна продуктивність видобутку корисної копалини. Для збереження річної продуктивності доцільно будівництво другого ступеню розкриття, глибина якого залежить безпосередньо від об'ємів виробництва. При визначенні доцільної схеми розкриття застосовували комплексний метод досліджень, який включав в себе: графо-аналітичний для визначення річної продуктивності шахти та промисловий. За результатами досліджень були виявлені фактори які впливають на стан копра та виявлені закономірності його погіршення стану з часом. Встановлено, що на річну продуктивність впливають не тільки гірничо-геологічні умови але й гірничо-технічні. Доведено, що річна продуктивність шахти зменшується прямопропорційно з пониженням глибини розробки. На швидкість руху скипів в стволі суттєво впливає довжина головної розкривної виробки та термін експлуатації. Зі збільшенням терміну експлуатації стволу швидкість руху скипів зменшується з 12 до 6 - 8 м/с. При проектуванні подальшої розробки схеми розкриття нижележачих горизонтів, необхідно враховувати не тільки гірничі можливості але й технічний стан ствола та копра, глибину розробки та час експлуатації головної гірничої виробки, а також стратегію гірничодобувного підприємства. Урахування вищезазначених факторів, дозволить зберігати необхідну річну продуктивність шахти при відпрацюванні залізних руд на великих глибинах. Для умов Криворізького залізорудного басейну встановлено, що при розробці запасів до глибини 1600 м доцільно застосовувати схему розкриття родовища головним вертикальним стволом. При подальшій розробці запасів родовища нижче глибини 1600 м з річною продуктивністю не більше 2,5 млн.т на рік доцільно поглиблювати головний ствол у випадку збільшення об'ємів виробництва виникає необхідність в будівництві другого ступеню розкриття.

Мета роботи - моделювання очисних камер різної форми на еквівалентних матеріалах при підземній розробці залізних руд Криворізького залізорудного басейну. З пониженням гірничих робіт навколо очисних камер зростає гірський тиск, який призводить до їх часткового обвалення, а як наслідок зниження вмісту корисного компоненту в видобутій рудній масі. Теоретичними дослідженнями доведено, що очисні камери параболічної форми є більш стійкими у порівнянні з камерами прямокутної форми, але лабораторним дослідження приділено не було достатньої уваги, щоб підтвердити дану теорію. В процесі моделювання застосовували комплексний метод досліджень, який полягав з аналітичного визначення параметрів очисних камер та лабораторне моделювання з застосуванням еквівалентних матеріалів. Суттєвою відмінністю даних досліджень є те, що при виготовленні еквівалентного матеріалу враховували масштаб фактору часу. Встановлено, що очисна камера параболічної форми у порівнянні з прямокутними збільшує свою стійкість в 1,1 - 1,5 рази. При цьому, на стійкість камери параболічної форми суттєво впливають радіуси вертикального та горизонтального оголень, які залежать від фізико-механічних властивостей гірського масиву. Для зменшення засмічення руди при її випуску з очисних камер, що призведе до підвищення вмісту корисного компоненту в рудній масі, очисні камери доцільно формувати не прямокутної форми, а у вигляді параболи. Формування очисних камер параболічної форми при відпрацюванні магнетитових кварцитів дозволить зменшити ширину міжкамерних ціликів. В лабораторних умовах на моделях з використанням еквівалентного матеріалу досліджували як впливає термін існування на стійкість очисних камер прямокутної, шатрової та склепистої форм. За результатами лабораторних досліджень встановлено, що раціональна форма очисної камери з умови її стійкості та терміну існування є параболічна. Достовірність результатів моделювання підтверджується високою збіжністю отриманих значень.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д451.21-5 + Д59(45УКР-4ДНІ)45

Рубрики:

Залізо

Регіональна геологія

Шифр НБУВ: Ж60802 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета роботи - обгрунтування стійких параметрів конструктивних елементів камерної системи при розробці складноструктурних рудних покладів, яка дозволить підвищити показники вилучення рудної маси за рахунок селективного виймання. Методи досліджені - існуюча методика, яка застосовується на шахтах Кривбасу для визначення конструктивних елементів камерної системи розробки, при розрахунку прольоту оголення не враховує потужність налягаючої товщі порід зі сторони висячого боку очисної камери. Тому, необхідно розробити методику з визначення конструктивних елементів камерних систем розробки при відпрацюванні складноструктурних рудних покладів, для забезпечення стійкості оголень очисним камерам. При відпрацюванні виймального блоку запропоновано очисні роботи здійснювати послідовно від висячого до лежачого боку складноструктурного рудного покладу камерної системою розробки, з залишенням в блоці безрудного або рудного включення. Даний порядок очисних робіт дозволить зменшити концентрацію розтягуючих та стискаючих напружень в середній частині безрудного або рудного включення, що сприяє підвищенню його стійкості в 1,5 - 2,0 рази. Впровадження ресурсозберігаючої технології необхідно здійснювати на першому етапі, який безпосередньо пов'язаний з видобутком руди та впливає на вміст заліза в видобутій рудній масі. Підвищити вміст заліза в видобутій рудній масі можливо за рахунок застосування селективної розробки виймальних блоків камерними системами розробки. Встановлено, що на стійкість очисної камери, окрім її розмірів та фізико-механічних властивостейруди, впливають горизонтальна потужність включення, коефіцієнт тривкості, час його існування та порядок очисних робіт у виймальному блоці. Тому при коефіцієнті тривкості порід безрудного включення меншим за 10 - 12 доцільно застосовувати підповерхово-камерний варіант системи в іншому випадку поверхово-камерний варіант системи розробки.

Метою виконаних досліджень є підвищення показників вилучення рудної маси при розробці багатих залізних руд за рахунок зміни форми очисної камери та обгрунтування її стійких параметрів в умовах прояву гірського тиску. Впровадження на комбінатах ресурсозберігаючих технологій на окремих технологічних процесах дозволяє підвищити вміст заліза в видобутій рудній масі на 0,5 - 1,5 % без збільшення собівартості видобутку. Підвищити вміст заліза в видобутій рудній масі можливо за рахунок застосування очисних камер зі збільшеним об'ємом. Існуючі методики, що застосовуються на шахтах для визначення конструктивних елементів системи розробки грунтуються на розрахункових еквівалентних прольотах оголення очисних камер прямокутної або шатрової форм. Також вони не враховують гірський тиск, який діє в межах виймального блоку та зміну напружень в залежності від геометричних параметрів покладу. Вперше за допомогою програмного комплексу ANSYS встановлено, що при формуванні компенсаційної камери квазіпараболічної форми дозволяє суттєво зменшити концентрацію напружень навколо очисного блоку. Так, формування очисної камери квазіпараболічної форми дозволяє знизити вертикальні напруження у порівнянні з горизонтальними, при цьому без зростання горизонтального тиску. При відпрацюванні виймального блоку запропоновано очисну камеру формувати квазіпараболічної форми з геометричними параметрами, які безпосередньо залежать від параметрів покладу, глибини розробки та напряму дії головних напружень. Встановлені залежності величини напружень від глибини розробки та фізичних властивостей порід та довжини за простяганням рудного покладу. Так в залежності від дії влибини розробки та довжини за простяганням гірський тиск на очисну камеру квазіпараболічної форми зменшується при нерівномірному навантаженні. Формування очисної камери квазіпараболічної форми дозволить збільшити об'єм чистої руди, що вилучається з блоку в 1,2 - 1,5 рази.

Мета роботи - визначення стійкості міжкамерного цілика при розробці складноструктурних рудних покладів системами з відкритим очисним простором, що дозволить підвищити показники вилучення рудної маси за рахунок селективного виймання корисної копалини з виймального блоку. Методи досліджені. На практиці існує велика кількість теоретичних та лабораторних методик по визначенню конструктивних елементів системи розробки з відкритим очисним простором, які дозволяють визначити параметри ціликів та оголень для статичного об'єкту. При селективній розробці родовищ виймальний блок необхідно розглядати як динамічний об'єкт. Тому, для визначення стійкого оголення в залежності від черги відпрацювання очисної камери в межах виймального блоку необхідно визначати дію еквівалентних напружень в міжкамерному цілику за допомогою чисельних методів, або програмних комплексів створених на основі чисельного методу. Наукова новизна. Вперше за допомогою програмного комплексу ANSYS встановлено, що при формуванні цілика в виймальному блоці між очисними камерами в залежності від напрямку відпрацювання блоку в цілику еквівалентні напруження змінюються за параболічною функцією. Так, при відпрацюванні виймального блоку з лежачого до висячого боку еквівалентні напруження описуються параболічною функцією, а при веденні очисних робіт від висячого до лежачого боку - обернено-параболічною функцією. Практична значимість. Відпрацювання складноструктурних покладів Криворізького залізорудного басейну селективним способом, системами з відкритим очисним простором, дозволить вилучати камерні запаси руди без додаткового засмічення пустими породами із збереженням міжкамерного цілика представленого безрудним чи рудним включенням. Результати. Доведено, що відпрацювання виймального блоку селективним способом дозволить підвищити показники вилучення рудної маси. Відпрацювання блоку від висячого до лежачого боку зменшує концентрацію напружень в цілику з 30 - 35 МПа до 5 - 10 МПа, що сприяє підвищенню його стійкості в 1,5 - 2,0 рази. При відпрацюванні блоку від лежачого до висячого боку доцільно застосовувати підповерхово-камерну систему розробки для забезпечення стійкості цілику та очисним камерам під час вилучення руди.

Індекс рубрикатора НБУВ: И332.301

Рубрики:

Підземна розробка залізних руд

Шифр НБУВ: Ж72501 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Мета дослідження - удосконалення технології розробки залізорудних родовищ системами підповерхового обвалення руди та вміщуючих порід, яка дозволить підвищити кількість видобутої рудної маси при наявності нестійких порід висячого боку. Методи дослідження. При видобутку багатих залізних руд Криворізького залізорудного басейну застосовують системи розробки з відкритим очисним простором та з обваленням порід, які дозволили підвищити вміст заліза в видобутій рудній масі на 0,5 - 1,5 %. Основним недоліком даних систем розробки є обмежені умови застосування. Так, наявність зі сторони висячого боку нестійких порід суттєво погіршують показники вилучення. Запропонований варіант системи розробки з переущільненим шаром руди у висячого боку виключає проникнення пустих порід в очисний блок, що відпрацьовується. Однак, при визначенні ширини переущільненого шару не враховуються фізико-механічні властивості гірських порід. Так, при відпрацюванні блоку в нестійких породах ширина цілика у висячого боку не забезпечує йому стійкість, що призводить до руйнування цілика та неможливості створення переущільненого шару. Наукова новизна. Вперше запропоновано для умов Криворізького залізорудного басейну використовувати при визначенні цілика у висячого боку одночасно методики НДГРІ та Борисенко С. Г. з урахуванням максимальних допустимих діючих напружень та кута падіння порід висячого боку. Практична значимість. Запропонована технологія відпрацювання залізних руд системами з масовим обваленням руди в нестійких породах висячого зі застосуванням переущільненого шару руди та двостадійним відпрацюванням очисного блоку. При визначенні ширини очисного блоку навхрест простягання необхідно враховувати ширину тимчасового цілика у висячого боку. Результати. Розроблений варіант системи масового обвалення руди зі застосуванням захисного шару рудного масиву у висячого боку представленого нестійкими породами дозволяє забезпечити стійкість очисній камері та підвищити якість видобутої рудної маси на 0,33 %. Впровадження даного варіанту системи розробки дозволить отримати розрахунковий прибуток на рівні 58,32 млн.грн. за рахунок збільшення вмісту заліза в видобутій рудній масі.

викладено основні положення технології підземної та комбінованої відкрито-підземної розробки рудних родовищ: закономірності формування зон зсування та обвалення у гірських породах, основні стадії розробки родовищ, способи проведення гірничих виробок та їх кріплення, способи розкриття та підготовки родовищ. Розглянуто комбіновані способи як підземної, так й відкрито-підземної подальшої розробки залізорудних родовищ та основні положення провітрювання шахт. Також приведена гірнича термінологія, яка дає можливість студентам оволодіти базовими термінами та їх значенням, без яких неможливе вивчення циклу наступних спеціальних дисциплін.ОСНОВНІ ПОЛОЖЕННЯ ПІДЗЕМНОЇ РОЗРОБКИ РУДНИХ РОДОВИЩ 7 §1.1. Загальні відомості 7 § 1.2. Основні закономірності зсування гірських порід 8 § 1.3. Стадії розробки родовищ 11 § 1.4. Класифікація гірничих виробок 12 § 1.5. Поняття про поверх, блок, панель 23 ГЛАВА II РОЗКРИТТЯ РОДОВИЩ 28 §2.1. Загальні положення 28 § 2.2. Розкриття родовищ вертикальними стволами 29 § 2.3. Розкриття родовищ похилими стволами 33 § 2.4. Розкриття родовища штольнями 36 § 2.5. Розкриття родовища спіральними з’їздами 38 § 2.6. Розкриття родовищ концентраційними горизонтами 39 § 2.7. Комбіновані способи розкриття родовищ 40 § 2.8. Розташування і кількість стволів шахт 42 § 2.9. Розкриття горизонтальних і пологих родовищ 47 ГЛАВА III ПІДГОТОВКА РОДОВИЩ 49 § 3.1. Підготовка горизонтальних пластових родовищ 49 § 3.2. Підготовка крутоспадних родовищ 49 § 3.3. Вибір схеми розкриття та підготовки родовищ 53 ГЛАВА IV ПРОВЕДЕННЯ ГІРНИЧИХ ВИРОБОК 55 § 4.1. Основні положення та терміни 55 § 4.2. Проведення горизонтальних виробок 60 § 4.3. Основні знання про проходку стволів шахт 83 § 4.4. Кріплення гірничих виробок 94 ГЛАВА V КОМБІНОВАНА РОЗРОБКА РОДОВИЩ КОРИСНИХ КОПАЛИН 104 §5.1. Комбіновані способи подальшої розробки залізорудних родовищ Криворізького басейну 104 § 5.2. Досвід застосування та тенденції розвитку геотехнологічних систем «кар'єр-шахта» в світовій практиці 109 § 5.3. Перспективи відпрацювання Криворізького залізорудного басейну комбінованим відкрито-підземним способом 119 ГЛАВА VI ПРОВІТРЮВАННЯ ШАХТ 123 § 6.1. Рудникове повітря 123 § 6.2. Рух повітря по виробкам 125 § 6.3. Схеми провітрювання шахт 127 § 6.4. Кількість повітря для провітрювання шахти 129 § 6.5. Вентиляторні установки 131 СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ 133 ПЕРЕДМОВА Цей підручник підготовлено на базі навчального посібника «Основи підземної розробки рудних родовищ», доповненого додатковим матеріалом згідно сучасних вимог до вивчення професійно-орієнтованих дисциплін спеціальності «Гірництво». Основне завдання підручника - ознайомити студентів з технологією підземної та комбінованої відкрито-підземної розробки рудних родовищ корисних копалин, основними їх стадіями, особливостями робіт і процесів, що виконуються при цьому. Також необхідно надати студентам гірничу термінологію, щоб закласти в них необхідний фундамент для вивчення циклу наступних спеціальних дисциплін. Наразі видобування природно багатих залізних руд на шахтах Кривбасу здійснюється на глибинах 1200... 1350 м, магнетитових кварцитів на кар’єрах гірничо-збагачувальних комбінатів - 200. .440 м, а балансові запаси залізних руд розповсюджуються до глибин 450...550 м для відкритих й 1700...2100 м - для підземних гірничих робіт. На підземних гірничих роботах гранична глибина підйому складає 1500-1700 м й при існуючих річних потужностях очисні роботи на шахтах досягнуть зазначених глибин через 30-50 років. Для відкритих гірничих робіт проблема подальшого існування є не так гостро вираженою, бо продовжити свою роботу вони можуть поєднавши два способи розробки - відкритий та підземний. Безсумнівно, запаси залізної руди технічно можливо відпрацьовувати й глибше, ніж проектні або граничні глибини, тим самим подовживши термін роботи цих підприємств, але внаслідок відсутності ефективної технології та раціональних схем розкриття це питання залишається невирішеним. Тому обгрунтування раціональних способів та схем розкриття глибоких горизонтів, у тому числі із застосуванням комбінованої відкрито-підземної розробки, які висвітлені у даному підручнику та які дозволять успішно працювати гірничо-видобувним підприємствам без значних капітальних та експлуатаційних затрат, можуть стати у нагоді як студентам, так і фахівцям гірничого профілю. Для кращого сприйняття викладений матеріал ілюстрований необхідними рисунками і схемами, які значно покращують його розуміння та засвоєння.

Книга присвячена етапам становлення і формування творчого колективу кафедри підземної розробки родовищ корисних копалин КНУ-КТУ-КГРІ на історичному тлі розвитку гірничовидобувного комплексу Криворізького залізорудного басейну.Сьогодні кафедра підземної розробки корисних копалин (ПРРКК) є гармонійним колективом гірників-інтелектуалів, здатним формувати нові покоління гірничих інженерів і генерувати технології, що враховують зміни гірничо- технологічних умов видобутку твердих корисних копалин. Етапи становлення кафедри, формування її творчого надбання і науково-педагогічного клективу зі своєрідною методикою викладання були доволі непростими і цікавими. Інтегрована в загальний процес розвитку гірництва у Криворізькому басейні тривалістю майже півтора сторіччя, кафедра відображала і, ми впевнені, буде відображати його риси і характерні особливості. Через обмеженість обсягу, відведеного для викладення матеріалу, автори просять вибачення за, можливо, неповне висвітлення особистого внеску співробітників КНУ-КТУ-КГРІ, які в даний час працюють на інших кафедрах, а також тих, чиї життєві шляхи на початку трудової діяльності були пов’язані з нашою кафедрою. Автори також висловлюють подяку всім керівникам структурних підрозділів та співробітникам КНУ за активну та дієву допомогу в написанні книги. Ця книга присвячується мужнім і сильним людям, професія яких - «гірничий інженер».

Мета статті - теоретичне обгрунтування оптимальних форм і розмірів компенсаційних камер, визначення їх стійкості та впливу на якість видобутої рудної маси. Україна посідає провідне місце у світі з видобутку залізорудної сировини. Переважна частина багатих залізних руд видобувається підземним способом. Встановлено, що зі збільшенням глибини розробки продуктивність шахт падає, погіршується якість видобутої рудної маси. Причиною цього є погіршення гірничо-геологічних умов відпрацювання родовищ. Видобуток багатих залізних руд характеризується значними втратами та засміченням руди досягаючи, в окремих випадках, відповідно 14 - 20 і 12 - 18 %. Дані показники втрат є наслідком того, що видобуток ведеться застарілою технікою і технологіями. Досліджені та запропоновані удосконалені форми компенсаційних камер, які дозволяють збільшити об'єм компенсаційного простору, видобути більшу кількість чистої руди та підвищити якість видобутої сировини. Функціональний аналіз вимог світової металургійної промисловості до якості залізних руд підземного видобутку на шахтах України. Моделювання гірського масиву методом кінцевих елементів (МКЕ) з використанням спеціалізованої комп'ютерної програми Ansis 2021-Р2. Встановлені нові залежності впливу форми компенсаційних камер на їх стійкість, технологічні параметри та якість видобутої рудної маси. Застосування компенсаційних камер високої стійкості дасть можливість збільшити їх об'єм, що дозволить підвищити кількість вилученої чистої руди, зменшити її засмічення та досягти зростання якості видобутої рудної маси, що матиме позитивний вплив на підвищення її ціни та конкурентоспроможність товарної продукції. Доведено, що найвищу стійкість має вертикальна компенсаційна камера трапецієвидної форми, яка буде стійкою у діапазоні усіх розглянутих глибин (1400 - 2000 м) навіть у рудах невисокої міцності та стійкості. Дещо меншу стійкість мають вертикальні компенсаційні камери та камери склепистої форми, де вивали різної інтенсивності будуть мати місце в нижній частині оголень у рудах низької міцності на глибинах понад 1750 м.