Подэтажная система с искусственными целиками из твердеющей закладки для разработки жил в сложных геомеханических условиях

При подземной разработке глубоких горизонтов горное давление может проявляться в любой форме, создавая серьезную угрозу жизни работающим, нарушая нормальный ход ведения горных работ и  снижая эффективность горного производства. Решение проблемы управления горным давлением становится весьма актуальным для подземных рудников, ведущих разработку жильных месторождений на глубине более 250 м. Целью работы является разработка и обоснование технологических схем, обеспечивающих безопасную и эффективную отработку месторождений в сложных горно-механических условиях. В работе установлены факторы перераспределения и опасной концентрации напряжений в разрабатываемом рудном массиве, изучены способы управления горными массивами в сложных геомеханических условиях, выявлены их достоинства и недостатки. Определено, что подэтажная система разработки с комбинированным использованием существующих способов управления горным давлением и применением самоходной техники в производственных процессах данной системы в настоящее время является одним из прогрессивных для совершенствования и расширения области ее применения. На примере Зармитанской золоторудной зоны рассмотрены варианты технологических схем подэтажной системы, сочетающих комбинацию разных способов управления горным давлением, позволяющих минимизировать недостатки одного, используя преимущества других. Предложены подэтажные системы разработки с искусственными опорными удерживающими целиками многоугольной формы и подэтажные системы разработки с искусственными опорными удерживающими столбчатыми целиками, позволяющие снизить потери руды в междукамерных целиках, потолочинах и при вторичном разубоживании. Кроме этого, искуственные целики, принимая на себя сжимающие/ растягивающие напряжения, предотвращают их концентрацию и создают безопасные условия для отработки смежных и нижележащих горизонтов.

устойчивость массива, подэтажное обрушение, подэтажные штреки, компенсационные камеры, рудоспуски

1. Авдеев А. Н., Сосновская Е. Л. Исследование напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов систем разработки сближенных крутопадающих жил. Известия Сибирского отделения Секции наук о Земле РАЕН. 2015;(1):67–75. URL: http://journals.istu.edu/nzn/journals/2015/01/articles/07

2. Potvin Y., Wesseloo J. Towards an understanding of dynamic demand on ground support. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2013;113(12):913–922. URL: https://www.saimm.co.za/Journal/v113n12p913.pdf

3. Abin Thomas C. A, Jayalakshmi S., Jerin K. A., Kumar K. S., Sreepriya K. V. Development of self compacting concrete mix and analysis of compressive strength by replacement of fines with iron ore fines. International Journal of Civil Engineering and Technology. 2017;8(4):1928–1937. URL: https://iaeme.com/Home/article_id/IJCIET_08_04_219

4. Дорджиев Д. Ю. Обеспечение устойчивости выработок в рудном массиве при разработке удароопасных урановых месторождений (на примере месторождения «Антей»). [Автореф. дис…. канд. техн. наук]. Санкт-Петербург; 2011.

5. Криницын Р. В., Полховский В. И., Худяков С. В. Повышение устойчивости кровли камер при отработке месторождений подземным способом. Проблемы недропользования. 2018;(1):22–28. https://doi.org/10.25635/2313-1586.2018.01.022

6. Барановский К. В., Рожков А. А. Обоснование технологии с самоходным оборудованием при отработке нижних горизонтов Урупского медноколчеданного месторождения. Проблемы недропользования. 2015;(3):36–43. URL: https://trud.igduran.ru/edition/6/5

7. Veenstra R. L. A methodology for predicting dilution of cemented paste backfill’. In: Potvin Y. (ed.). Proceedings of the International Seminar on Design Methods in Underground Mining. Perth: Australian Centre for Geomechanics; 2015. Pp. 527–539. https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1511_33_Veenstra

8. Ping Wang, Huiqiang Lia, Yan Lib. Bo Cheng Stability analysis of backfilling in subsiding area and optimization of the stoping sequence. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2013;5(6):478–485. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2013.07.008

9. Потапчук М. И. Геомеханическое обоснование мер безопасности при разработке жильных месторождений восточного Приморье. [Автореф. дис…. канд. техн. наук]. Хабаровск; 2012.

10. Лобанов В. С., Рахимджанов А. А., Киселенко А. С., Казаков Б. И., Вахитов Р. Р. Технология и направления совершенствования отработки месторождения «Чармитан» с применением самоходного оборудования на руднике Зармитан. Горный вестник Узбекистана. 2009;(4);38–40. URL: http://gorniyvestnik.uz/assets/uploads/pdf/2009-oktyabr-dekabr.pdf

11. Sozonov K. V. Stableness improvement of the excavations during the chamber-and-pillar development of Yakovlevsky Deposit reserves. In: Litvinenko V. (ed.) Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses: Proceedings of the 2018 European Rock Mechanics Symposium. London: CRC Press; 2018. Pp. 1653–1657.

12. Chilala G. C., de Assuncao J., Harris R., Stephenson R.M. Initial effects of improved drill and blast practices on stope stability at Acacia’s Bulyanhulu Mine. In: Potvin Y. (ed.). Proceedings of the International Seminar on Design Methods in Underground Mining. Perth: Australian Centre for Geomechanics; 2015. Pp. 241–254. https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1511_12_Chilala

13. Заиров Ш. Ш., Махмудов Д. Р., Уринов Ш. Р. Теоретические и экспериментальные исследования взрывного разрушения горных пород при различных формах зажатой среды. Горный журнал. 2018;(9):46–50. https://doi.org/10.17580/gzh.2018.09.05

14. Заиров Ш. Ш., Уринов Ш. Р., Номдоров Р. У. Формирование устойчивости бортов при ведении взрывных работ на карьерах Кызылкумского региона. Горные науки и технологии. 2020;5(3):235–252. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2020-3-235-252

15. Хакимов Ш. И., Тажиев У. Р., Насриддинов А. Ш. Анализ подземной разработки крутопадающих многожилных рудных тел отделяющими породными. Горный вестник Узбекистана. 2015;(3):17–19. URL: http://gorniyvestnik.uz/assets/uploads/pdf/2015-iyul-sentyabr.pdf