Геомеханічне обґрунтування розробки потужних та вельми потужних покладів багатих залізних руд в умовах значних глибин

Abstract

Мета. Підвищення якості видобутої рудної маси та зниження експлуатаційних витрат на видобування корисної копалини завдяки урахуванню геомеханічного стану рудо-породного масиву. Методи дослідження. Комплексний метод, що включає аналіз та узагальнення раніше проведених досліджень, шахтні інструментальні спостереження, чисельне моделювання методом скінченних елементів, аналітичні дослідження та статистичну обробку даних. Результати. Встановлено, що ключовими факторами, які впливають на вибір стійких параметрів конструктивних елементів очисних панелей видобувних блоків, є: параметри напружено-деформованого стану горизонту очисної виїмки, що визначаються глибиною розробки, потужністю і кутом падіння рудного покладу, формою та розмірами зони зсуву й обвалення підроблених вмісних порід; порядок відпрацювання панелей за потужністю та простяганням видобувного блоку; інтенсивність відпрацювання запасів компенсаційних просторів. Водночас стійкість транспортних штреків і сполучень з ортами-заїздами залежить від довжини розташування їх до контакту вмісних порід лежачого боку з рудним покладом, потужності рудного покладу і геологічною макроструктурою порід лежачого боку, а стійкість нарізних виробок – з місцем розташування очисних панелей за потужністю рудного покладу від вмісних порід висячого боку, а також кількості контактів очисної панелі з обваленими вмісними породами. Встановлені максимально можливі стійкі параметри відслонень компенсаційних камер, що утворюються за допомогою вибухового відбивання свердловинних зарядів залежно від потужності рудного покладу, та розташування їх центру від порід висячого боку Наукова новизна. Для діапазону глибин 1200–1500 м отримані залежності розподілу напружень вхрест простягання рудного покладу на горизонті ведення гірничих робіт. Встановлені степеневі залежності еквівалентної ширини прогину днища очисної панелі, еквівалентних прогинів стійкого горизонтального і вертикального відслонень від розташування центру панелі за потужністю рудного покладу від вмісних порід висячого боку. Практична значимість. Отримані залежності дозволяють вибрати найбільш раціональні технологічні схеми відпрацювання покладів багатих залізних руд з урахуванням напружено- деформованого стану рудо-породного масиву та розташування панелі за потужністю покладу.