НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ГОРНОГО МАССИВА ВОКРУГ КАМЕР ВТОРОЙ ОЧЕРЕДИ ОТРАБОТКИ

Деталі
Батьківська категорія: Геотехнічна механіка, 2014
Категорія: Збірник наукових праць "Геотехнічна механіка" Випуск-115

УДК 622.273.217.4

Авторы:

 М.Н. Кононенко, канд. техн. наук, доцент,

М.В. Петлёваный, канд. техн. наук

(ГВУЗ «НГУ»)

С.А. Зубко, инженер

(ЗАО «ЗЖРК»)

Аннотация.

Выполнены аналитические исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород вокруг камер второй очереди отработки с помощью термодинамического метода. Актуальностью данных исследований является то, что извлечение запасов руд из камер второй очереди отработки производится как правило, в окружении закладочного массива, при этом наблюдаются наибольшие показатели потерь и засорения руды закладочным материалом. В связи с этим интерес представляет исследование напряженно-деформированного состояния закладочного массива и установление путей повышения его устойчивости. Разработана расчетная схема моделирования термодинамических процессов в массиве горных пород вокруг камер для исследования полей напряжений и выявления закономерностей изменения радиальных напряжений в массиве закладки окружающего камеры. К моделированию принимали камеру с усредненными геотехническими условиями этажа 740-840 м: глубина расположения очистной камеры, угол падения залежи, горизонтальная мощность залежи, прочность горных пород висячего бока на одноосное сжатие, прочность горных пород лежачего бока на одноосное сжатие, прочность закладки на одноосное сжатие. В результате исследования установлены области растягивающих напряжений в породах лежачего бока, в массиве руды и закладки, а также их параметры (размеры, максимальные значения напряжений) полученные эмпирические уравнения зависимостей радиальных напряжений от расстояния до камер второй очереди отработки L. Установлены области разрушающих деформаций и их размеры в массиве закладки, окружающего очистные камеры второй очереди отработки этажа 740-840 м. Получены максимальные значения напряжений, действующих в массиве закладки, которые превышающих предел его прочности на растяжение и приводят к его разрушению в очистное пространство камер второй очереди. Для предотвращения разрушений закладочного массива рекомендуется на высоте 2/3 камеры возводить упрочненный слой твердеющей закладки для противодействия повышенным растягивающим напряжениям и достижению устойчивости закладочного массива.

Ключевые слова:

Зона разгрузки, радиальные напряжения, закладочный массив, прочность твердеющей закладки.

Список литературы:

 1. Инструкция для определения показателей потерь и засорения руды при проектировании отработки выемочных единиц Южно-Белозерского месторождения. – НИГРИ, Кривой Рог, 2011. – 14 с.

2. Богуславский, Э.И. Технология восходящей отработки месторождений на больших глубинах. / Э.И. Богуславский, Д.Ю. Минаев // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2005. - № 2. - С. 161-165.

3. Перепелица, В.Г. Решение задачи о напряженно-деформированном состоянии горного массива при его гидроразрыве / В.Г. Перепелица, А.Н. Коломиец, Л.Д. Шматовский // Доповіді НАН України. - 2006. - №12. - С.44-51.

4. Капленко, Ю.П. Влияние напряженного состояния горного массива горногеологических условий на параметры обнажений и форму очистных камер / Ю.П. Капленко, В.В. Цариковский // Разработка рудных месторождений / КТУ. - Кривой Рог, 2005. - Вып. 88. - С. 21-24.

5. Кузьменко, А.М. Исследование напряженно-деформированного состояния массива вокруг наклонной поверхности высоких камер с твердеющей закладкой / А.М. Кузьменко, В.Ю. Усатый, В.В. Усатый // Геотехническая механика: межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2004. – Вып. 49. – С. 129-133.

6. Ляшенко, В.И. Научные основы управления состоянием горных массивов подготовкой рудных тел к добыче / В.И. Ляшенко, В.И. Голик // Сталий розвиток гірничо-металургійної промисловості: Збірник між. наук.-техн. конф., 18-22 травня 2004 р.- Кривий Ріг.: КТУ, 2004. - Т.1. -  С. 39-44.

7. Кузьменко, А.М. Состояние и перспективы развития закладочных работ на подземных рудниках Украины / А.М. Кузьменко, М.В. Петлеваный //Геотехнічна механіка: міжвід. зб. наук. праць / ІГТМ НАН України. - Дніпропетровськ, 2013. – Вип. 110. - С. 89-98.

            8. Кузьменко, А.М. Устойчивость высоких вторичных камер в окружении разномодульного массива при разработке железорудного месторождения / А.М. Кузьменко, Н.П. Уланова, В.В. Приходько [и др.] / Геотехническая механика: межвед. сб. научн. тр. / ИГТМ НАН Украины. – Днепропетровск, 2004 – Вып.48. - С. 82-86.

9. V. Russkikh, A.Yavors'kyy, Ye. Chistyakov and S. Zubko (2013) “Study of rock geomecanical processes while mining two-level interchamber pillars” CRCPress/BalkemaTaylor & FrancisGroup, London, United Kingdom.

10. Хоменко, О.Є. До обґрунтування технології кріплення нарізних виробок в умовах ЗАТ «Запорізький ЗРК» / О.Є. Хоменко, М.М. Кононенко // Науковий вісник НГУ. – 2003. – № 7. – С. 15-17.

11. Удосконалення технології кріплення нарізних виробок у зонах впливу очисного простору / М.М. Кононенко // Школа подземной разработки: Материалы межд. науч.-техн. конф., 13–19 сентября 2009 г. - Ялта: НГУ, 2009. – С. 514-524.

12. Современный уровень развития теории горного давления: Образовательно-научно-производственный портал «Рудана»: [Електронний ресурс]. – режим доступу: http://www.rudana.in.ua/sovr_uroven.htm.

Об авторах:

КононенкоМаксимМиколайович – кандидат технічних наук, доцент кафедри підземної розробки родовищ, Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет», Дніпропетровськ, Україна, kmn79@mail.ru

Петльований Михайло Володимирович – кандидат технічних наук, асистент кафедри підземної розробки родовищ, Державний вищий навчальний заклад «Національний гірничий університет», Дніпропетровськ, Україна, Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Зубко Сергій Андрійович– начальник підземної дільниці гірничопрохідницьких робіт №4 ш. «Експлуатаційна», ЗАТ «Запорізький залізорудний комбінат», Дніпрорудне, Україна, 741985@rambler.ru