ГЕОМЕХАНІЧНІ ПРОБЛЕМИ СТІЙКОСТІ ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННИХ МАСИВІВ РУДНИХ РОДОВИЩ

Abstract

Мета. Навести найбільш вагомі проблеми розроблення рудних родовищ України із точки зору збереження стійкості природно-техногенних масивів і розробити рекомендації щодо вирішення вказаних проблем. Методика. Для розрахунку параметрів стійкості відвалу № 2 Петровського кар'єра ПрАТ «ЦГЗК» застосовується метод алгебраїчного додавання сил по найбільш напруженій поверхні. При виборі доцільного варіанту ліквідації наслідків зсуву застосовується метод техніко-економічного порівняння. Геомеханічні проблеми та наслідки зниження стійкості вміщуючих порід, руди та закладного масиву при підземній розробці було систематизовано методом узагальнення. Результати. За результатами аналізу шахтної документації і маркшейдерських зйомок очисних просторів камер у поверсі майже відпрацьованому на теперішній час поверсі 640-740 м випадків обвалення закладки зафіксовано не менш ніж в 18 камерах, причому основними зонами вивалам є покрівля та боки камер. Встановлено, що сукупні витрати на ліквідацію наслідків утворення зсуву площею 2,5 га складають 66,8 і 60,2 млн. грн. відповідно за варіантом із прибиранням тіла зсуву та варіантом із використанням порушеної площі для додаткового складування порід розкриву. Наукова новизна. Встановлено, що величини осідання масиву гірських порід досягли 70- 195 мм. Швидкість осідань масиву на окремих ділянках досягла величини 4 – 6 мм/міс. Наведено класифікацію геомеханічних проблем та наслідків зниження стійкості природно-техногенного масиву при підземній розробці залізних руд із закладанням. Практична значимість. Виявлені геомеханічні проблеми розробки рудних покладів із закладанням корисні для розробки заходів з підвищення стійкості елементів систем розробки. Запропоновано чотири варіанти ліквідації наслідків зсуву: прибирання тіла зсуву до ліцензованої кордону земельного відводу і розвантаження укосу відвалу на ділянці зсуву до стійкого стану; залучення порушеною площі в земельний відвід; використання площі, порушеною зсувом для складування гірської маси; прибирання зсуву до межі земельного відводу без виположування укосу. Із точки зору стійкості гірничого масиву та економічної доцільності до застосування рекомендовано третій варіант

Цель. Привести наиболее существенные проблемы разработки рудных месторождений Украины с точки зрения сохранения устойчивости природно-техногенных массивов и разработать рекомендации по решению указанных проблем. Методика. Для расчета параметров устойчивости отвала № 2 Петровского карьера ЧАО «ЦГОК» применяется метод алгебраического сложения сил по наиболее напряженной поверхности. При выборе целесообразного варианта ликвидации последствий оползня применяется метод технико-экономического сравнения. Геомеханические проблемы и последствия снижения устойчивости вмещающих пород, руды и закладочного массива при подземной разработке были систематизированы методом обобщения. Результаты. По результатам анализа шахтной документации и маркшейдерских съемок очистных пространств камер на почти отработанном в настоящее время этаже 640-740 м случаев обрушения закладки зафиксировано не менее чем в 18 камерах, причем основными зонами вывалов есть кровля и стороны камер. Установлено, что совокупные расходы на ликвидацию последствий образования сдвига площадью 2,5 га составляют 66,8 и 60,2 млн. грн. соответственно по варианту с уборкой тела оползня и вариантом с использованием нарушенной площади для дополнительного складирования пород вскрыши. Научная новизна. Установлено, что величины осадки массива горных пород достигли 70- 195 мм. Скорость осадок массива на отдельных участках достигла величины 4 – 6 мм/мес. Приведена классификация геомеханических проблем и последствий снижения устойчивости природно-техногенного массива при подземной разработке железных руд с закладкой. Практическое значение. Выявленные геомеханические проблемы разработки рудных залежей с закладкой полезны для разработки мероприятий по повышению устойчивости элементов систем разработки. Предложено четыре варианта ликвидации последствий оползня: уборка тела оползня в лицензированной границы земельного отвода и разгрузки откоса отвала на участке сдвига к устойчивому состоянию; вовлечение нарушенной площади в земельный отвод; использование площади, нарушенной оползнем для складирования горной массы; уборка оползня до предела земельного отвода без выполаживании откоса. С точки зрения устойчивости горного массива и экономической целесообразности к применению рекомендуется третий вариант.

Purpose. To give the most significant problems in the development of ore deposits in Ukraine from the point of view of maintaining the sustainability of natural-technogenic massifs and develop recommendations for solving these problems. The methods. To calculate the stability parameters of the blade No. 2 of the Petrovsky surface mine of the PSC “TsGOK”, the method of algebraic addition of forces along the most stressed surface is used. When choosing the appropriate option to eliminate the consequences of a landslide, the method of technical and economic comparison is used. Geomechanical problems and the consequences of reducing the stability of the host rocks, ore and stowing massif during underground mining were systematized by the generalization method. Findings. According to the results of the analysis of mine documentation and surveying of the chamber’s treatment spaces, the floor of the currently almost completed floor of 640-740 m of bookmark collapse cases was recorded in at least 18 chambers, with the roof and sides of the chambers being the main dump areas. It has been established that the total costs of eliminating the consequences of the formation of a shift of 2.5 ha are 66.8 and 60.2 million UAH. respectively, according to the variant with the landslide body cleaning and the variant using the excited area for additional storage of overburden rocks. The originality. It is established that the values of sedimentation of the massif of rocks reached 70- 195 mm. The settling velocity of the array in some areas reached 4 - 6 mm / month. The classification of geomechanical problems and consequences of reduction of stability of natural-technogenic massif at underground mining of iron ores with laying is resulted. Practical implication. The geomechanical problems with the development of ore deposits with a bookmark are useful for developing measures to increase the stability of elements of development systems are identified. Four options are proposed for eliminating the consequences of a landslide: cleaning the body of a landslide at the licensed border of land allotment and unloading the slope of the dump at the site of shift to a steady state; attraction of disturbed area to land allotment; the use of the area disturbed by the shift for storing the rock mass; harvesting the shift to the limit of land allotment without flattening the slope. From the point of view of the stability of the slope and economic feasibility, the third option is recommended.