Для снижения потерь и засорения руды при добыче подземным способом предложены варианты с разделением по периметру обрушенной породы и руды. Применение данного технологического решения позволит значительно улучшить показатели извлечения полезного ископаемого без дополнительных затрат.

Цель работы - определение экономической целесообразности перехода на бестротиловые (БТВВ) взрывчатые вещества (ВВ) при подземной добыче железных руд в Криворожском бассейне. Для определения экономических аспектов перехода на БТВВ на шахтах Кривбасса использованы общенаучные и специальные методы исследования: метод критического анализа и обобщения теоретических исследований, метод системного подхода, метод экономико-математического моделирования. Доказано, что затраты на отбойку 1 т руды при использовании БТВВ и неэлектрических средств инициирования (НСИ) в сравнении с использующимися в настоящее время тротилсодержащими ВВ (ТСВВ) и традиционными электрическими средствами их инициирования снижаются на 3,3 грн/т, или примерно на 16 %. При суммарном годовом объеме добычи руд в Кривбассе примерно 9,6 - 10,0 млн т (шахтоупровление "АрселорМиттал-Кривой Рог", шахты ПАО "Кривбассжелезрудком" и ПАО "Евраз-Сухая Балка") общий экономический эффект составит порядка 31,7 - 33,0 млн грн в год. Установлены новые зависимости себестоимости добычи руды от типов и взрывчатых свойств эмульсионных ВВ. Полученные закономерности позволяют утверждать, что эмульсионные ВВ в сравнении с граммонитом 79/21 имеют большую относительную работоспособность и плотность заряда. Установлено, что при использовании эмульсионных ВВ параметры сетки скважин можно увеличить на 10 - 15 %, что позволит повысить выход руды с 1 м скважины примерно на 20 %. Это, в свою очередь, даст возможность пропорционально уменьшить общую длину и количество глубоких скважин как при образовании отрезных щелей, так и при обрушении основного запаса панелей. С учетом того, что в Кривбассе ежегодно добывается также около 1,5 млн т магнетитовых кварцитов, при отработке которых основные затраты идут на отбойку, использование БТВВ и НСИ позволит получить дополнительный суммарный экономический эффект. Переход на БТВВ значительно повысит безопасность работ, уменьшит количество профзаболеваний, связанных с контактированием рабочих с ТСВВ.

Представлены результаты моделирования существования очистных камер от их формы. Предложена технология отработки природно-бедных руд в непосредственной близости от дневной поверхности системой разработки с закладкой выработанного пространства очистными камерами сводчатой формы.

Представлены результаты физического моделирования очистных камер в неустойчивых рудах на эквивалентных материалах. Установлено, что очистная камера параболической формы является более устойчивой по сравнению с прямоугольными камерами.

Цель работы - разработка рекомендаций по выбору рационального типа крепления горных выработок и их сопряжений. Для разработки рекомендаций использованы общенаучные и специальные методы исследования: анализ литературных источников, метод критического анализа и обобщения теоретических исследований; метод системного похода; метод экономико-математического моделирования. Обеспечение оперативности и точности расчетов осуществлены на ЭВМ в редакторе Windows XP Professional. Разработаны рекомендации и предложения по выбору рационального типа крепления горных выработок и их сопряжений в условиях урановых шахт ГП "ВостГОК", которые учитывают, помимо класса устойчивости горных пород и уровня их напряженного состояния, ширину горной выработки и необходимое (предполагаемое) время ее эксплуатации. Даны рекомендации по определению параметров анкерной, набрызг-бетонной и комбинированной крепи, а также приведены примеры расчетов параметров различных видов крепи для конкретных условий. Установлены новые зависимости устойчивости горных пород от уровня их напряженного состояния, соответствующего классу устойчивости пород, влияющие на размеры горных выработок и время их эксплуатации. Определены значения коэффициента структурного ослабления массива. Предложены методики расчета необходимой длины анкера, глубины заделки анкера в неразрушенном массиве, длины концевой части анкера, выступающего в выработку. Определено оптимальное расстояние между анкерами в зависимости от сечения анкера, предела прочности материала анкера на разрыв, коэффициента запаса прочности. Предложена методика определения необходимой толщины крепления от предела прочности набрызг-бетона на одноосное сжатие в случае использования набрызг-бетонной крепи в качестве самостоятельного типа крепления горной выработки. При использовании комбинированной крепи (анкера с набрызг-бетоном; анкера с дополнительной затяжкой металлической сеткой и последующим нанесением набрызг-бетона; анкера с дополнительной сварной решетчатой затяжкой или металлической рамной крепью) параметры каждого из указанных видов крепи рассчитываются по усовершенствованной методике.

В настоящее время отработка железных руд Криворожского железорудного бассейна подземным способом ведется на глубинах более 1300 м. Их отработка традиционными системами разработки в сложных горно-геологических условиях приводит к повышенным потерям и засорению добытой рудной массы. С целью повышения показателей извлечения, предложена идея с формированием очистной камеры параболической формы, которая позволит сохранить позволит сохранить устойчивость на весь период отработки и предотвратит засорение рудной массы со стороны висячего бока в процессе выпуска. Устойчивость очистной камеры обеспечивается оптимальным соотношением высоты к ее ширине. Разработанная методика по определению параметров очистной камеры параболической формы, которая учитывает радиусы вертикального и горизонтального устойчивого обнажения позволяет определить устойчивые параметры камеры. В процессе исследований определена величина максимального разрушающего давления на контуре очистной камеры параболической формы. Было установлено, что разрущающее давление зависит от угла приложенной нагрузки к контуру очистной камеры и физико-механических свойств горных пород окружающих ее. Данная методика базируется на результатах лабораторных исследований выполненных для условий Криворожского железорудного бассейна.

Цель работы - повышение железа в добытой рудной массе за счет изменения формы очистной камеры и ее объема путем исследования устойчивых ее параметров при отработке железных руд Криворожского железорудного бассейна в неустойчивых рудах. Это связано с тем, что железные руды Криворожского железорудного бассейна на глубинах более 1350 м. традиционными системами разработки в сложных горно-геологических условиях приводит к повышенным потерям и засорению добытой рудной массы из-за неустойчивого массива железных руд. С целью повышения показателей извлечения, предложена идея, основанная на формировании очистной камеры квазипараболической формы, которая позволяет сохранить устойчивость очистной камеры на весь период отработки. Устойчивость очистной камеры обеспечивается оптимальным соотношением ее высоты к ширине и радиусов вертикального и горизонтального обнажений согласно гипотезе Слесарева В. Д. Для определения достоверности результатов исследований использовался метод конечных элементов и утвержденной методики для определения конструктивных элементов системы разработки. Установлено, что максимальное давление зависит от угла приложенной нагрузки к контуру очистной камеры и физико-механических свойств горных пород окружающих ее, который влияет на радиусы вертикального и горизонтального обнажений. Впервые установлены, зависимости ширины очистной камеры и ее высоты от радиуса вертикального обнажения, при которых очистная камера является устойчивой на весь период отработки блока. Разработана методика по определению параметров очистной камеры квазипараболической формы, которая позволяет определить устойчивые параметры очистной камеры. Также определена величина максимального разрушающего давления на контуре очистной камеры квазипараболической формы. Установлено, что увеличить объем добытой чистой руды из блока на 20 % возможно за счет применения очистной камеры квазипараболической формы при отработке неустойчивых железных руд.