Управление горным давлением при разработке мощных крутопадающих рудных тел камерной системой

• Автор: Худяков, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.15.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 106 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА
1.1. Геомеханический анализ камерных систем разработки
при отработке мощных рудных тел
1.2. Цель и задачи исследований
2. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД С МОЩНЫМИ РУДНЫМИ ТЕЛАМИ
2.1. Краткие геологические характеристики месторождений
2.2. Определение физико-механических свойств пород
на месторождених
2.3. Напряженное состояние массива пород на рудниках
2.3.1 .Исследование напряженно-деформированного
состояния (НДС) массива горных пород на Западно-
Каражалском месторождении
2.3.2. Исследование НДС массива горных пород на
Естюнинском месторождении
2.4. Выводы
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ
ЭЛЕМЕНТОВ МЕЖДУЭТАЖНЫХ ЦЕЛИКОВ
3.1. Обоснование применения моделирования при решении поставленных задач
3.2. Обоснование применения камерной системы разработки со вторичными камерами

3.3. Определение пролета первичной камеры и ширины барьерного целика в очистном блоке
3.4. Определение толщины потолочины вторичных камер в зависимости от их ширины и размеров целиков, расположенных между ними
3.5. Определение оптимального угла наклона стенки
самосрезающегося податливого целика для повышения
его устойчивости
3.6. Влияние мощности и угла падения рудного тела на напряженное состояние конструктивных элементов
очистного блока
3.7. Выводы
4. ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Горно-геологическое описание экспериментальных участков на объектах
4.2. Проектные решения отработки опытных участков с учетом конкретной горно-технической обстановки
4.3. Проведение экспериментальных работ на месторождениях
4.4. Анализ проведенных промышленных экспериментов
4.5. Выводы
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРЕДЛАГАЕМОЙ ГОРНОЙ ТЕХНОЛОГИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Разработка мощных рудных тел наклонного и крутого падения производится, в основном, системами разработки с открытым очистным пространством, с обрушением руды и вмещающих пород при торцевом и площадном выпуске руды и с искусственным поддержанием очистного пространства. Камерная система разработки относится к числу эффективных, производительных систем и характерна простотой конструкции, а также высокой механизацией производственных процессов. С понижением уровня очистных работ происходит рост горного давления, что негативно сказывается на устойчивости камер и поддерживающих целиков. Целики при этом зачастую испытывают предельные нагрузки, приводящие к их самообрушениям. Для исключения таких проявлений горного давления приходится или увеличивать размеры целиков или снижать напряжения в горных породах с помощью специальных мероприятий. Увеличение размеров целиков уменьшает камерные запасы в очистном блоке и снижает эффективность системы. Для снижения напряжений до необходимого уровня на Уральских рудниках широкое распространение получили податливые целики. Однако они были рассчитаны для рудных тел небольшой и средней мощности. В мощных рудных телах, особенно при крутом падении, при применении этих податливых целиков в силу особенности их конструкции камерные запасы руды уменьшатся до 45-55% от всех запасов в очистном блоке, что приведет к неэффективности применения камерной системы для отработки таких рудных тел.
Цель работы - увеличение камерных запасов руды при разработке мощных крутопадающих рудных тел.

3.ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ МЕЖДУЭТАЖНЫХ ЦЕЛИКОВ
3.1. Обоснование применения моделирования при решении поставленных задач
Для определения напряженного состояния, как отдельных участков, так и месторождения в целом, проводят натурный эксперимент, по результатам которого, учитывая полученные закономерности распределения напряжений в массиве горных пород, проводят расчет устойчивых параметров очистного блока. Моделирование применяют для решения задач, когда невозможно провести промышленные эксперименты вследствие недоступности исследуемых участков, а также при большой трудоемкости и стоимости работ.
В лабораторных условиях напряженное состояние массива горных пород и распределение коэффициентов концентрации в конструктивных элементах исследуемого очистного блока определяется аналитическими методами и моделированием на фотоупругих, эквивалентных или аналоговых материалах. В зависимости от решаемых задач изготовляют плоские или объемные модели. Для решения упругих задач по установлению закономерностей распределения напряжений в элементах камерной системы разработки необходимо проведение физического моделирования. Характерной чертой этого моделирования, как метода научного исследования, является то, что в конечном итоге модель представляет собой также некоторый физический объект, на котором познается явления и процессы, происходящие в натуре [56].