Геомеханическое обоснование мер безопасности при разработке жильных месторождений Восточного Приморья

• Автор: Потапчук, Марина Игоревна
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 156 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБОБЩЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ ГЕОМЕХА-НИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ УДАРООПАСНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
1.1. Анализ состояния изученности вопросов динамических проявлений горного давления при разработке жильных месторождений Восточного Приморья
1.2. Обобщение представлений о механизме возникновения горных ударов на рудных месторождениях
1.3. Анализ методов изучения напряженного состояния разрабатываемого массива горных пород
2. ИЗУЧЕНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ОТРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ С УЧЕТОМ ФАКТОРА ПРИУРОЧЕННОСТИ ИХ К ГЕОДИНАМИЧЕСКИ АКТИВНОМУ
2.1 Анализ современного поля напряжений в районе удароопасных месторождений Восточного Приморья
2.2. Исследование структурно-геологических и горнотехнических условий разработки месторождений
2.3. Изучение изменения физико-механических свойств руд и пород с увеличением глубины разработки
2.4. Анализ применяемых геотехнологий при отработке жильных месторождений Восточного Приморья
2.5. Типизация основных конструктивных элементов систем разработки (целиков) и оценка их с позиции степени потенциальной удароопасности
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ПОЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ ПОД ВЛИЯНИЕМ ГОРНЫХ РАБОТ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ
ЖИЛЬНОГО ТИПА

3.1. Обоснование методики математического моделирования напряженно-деформированного состояния разрабатываемого массива горных пород
3.2. Исследование особенностей формирования напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов системы разработки месторождения Забытое
3.3. Исследование влияния параметров залегания рудных тел на напряженно-деформированное состояние разрабатываемого массива горных пород месторождения Южное
3.4. Оценка удароопасности конструктивных элементов системы разработки при отработке глубоких горизонтов Южного месторождения
4. Разработка рекомендаций по повышению безопасности горных работ при отработке удароопасных участков жильных месторождений Восточного Приморья
4.1. Обоснование и оценка способов предотвращения динамических проявлений горного давления при отработке жильных месторождений
4.2. Разработка мер геомеханической безопасности при отработке месторождения системой подэтажных штреков
4.3. Разработка мер геомеханической безопасности при отработке месторождения системой с магазинированием руды
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Проблема опасных проявлений горного давления и удароопасности на подземных рудниках существует уже длительное время. Неизбежное при подземной разработке горное давление на глубоких горизонтах и в условиях действия высоких напряжений может проявляться в динамической форме и приводить к внезапным разрушениям горных конструкций и участков разрабатываемого массива, создавая серьезную угрозу жизни работающим, нарушая нормальный ход ведения горных работ и снижая эффективность горного производства.
Решение проблемы управления горным давлением, весьма актуальной для целого ряда подземных рудников Дальневосточного региона, во многом сдерживается из-за недостаточной изученности природы и механизма геоме-ханических процессов и явлений, возникающих с углублением горных работ в тектонически нарушенном массиве горных пород под влиянием многочисленных природных и техногенных факторов. Особенно сложная геомехани-ческая обстановка складывается при отработке жильных месторождений Восточного Приморья, подобных Южному полиметаллическому, на котором случаи горных ударов были отмечены уже на сравнительно небольшой глубине - около 170 м. Такие, свойственные именно жильным месторождениям, факторы как структурная неоднородность, сложная геометрия формирующихся выработанных пространств, наличие многочисленных и разнообразных целиков, могут приводить к перераспределению и опасной концентрации напряжений в разрабатываемом рудном массиве и в итоге могут являться дополнительными причинами динамических проявлений горного давления.
С углублением горных работ на отдельных месторождениях Дальневосточного региона (Южное, Забытое и ряд других) наблюдается изменение горно-геологических условий их разработки, заключающееся в изменении параметров и элементов залегания рудных тел (мощности, угла падения,
морфологии жил и др.) и механических характеристик литологического ком-

2. Изучение геомеханических условий отработки месторождений с учетом фактора приуроченности их к геодинамически активному району
2.1. Анализ современного поля напряжений в районе удароопасных месторождений Восточного Приморья
Месторождения жильного типа Южное и Забытое располагаются в области длительного взаимодействия Тихоокеанской океанической и азиатской континентальной литосферных плит. Активная глубинная геодинамика в мезозое и кайнозое определила протекающие здесь сложные геодинамические процессы, которые продолжают свое развитие по настоящее время: субдук-ция, сдвиговые и надвиговые деформации, деструкция земной коры. В структурах северо-востока Азии район расположен в пределах Тихоокеанского орогенного пояса в области его сочленения с Центрально - Азиатским оро-генным поясом. В этой связи на предшествующих этапах геологического развития территории в районе создалась сложная геолого-структурная и гео-динамическая ситуация с преобладанием сдвигово-магматического геодина-мического режима, что повлияло на формирование геологических особенностей и структуры изученных месторождений. В структуре их рудных полей решающая роль принадлежит левосдвиговым деформациям [25], а для вмещающей среды характерна повышенная пространственная изменчивость вещественно-структурных неоднородностей и связанная с этим изменчивость распределения масс с разными физическими свойствами. Согласно схеме районирования территории СССР по абсолютному значению предела максимальных касательных напряжений в земной коре М.В.Гзовского [31] (рисунок 2.1), исследуемый район расположен в пределах области с высоким уровнем напряжений (70 ± 35 МПа), характерным для активных современных орогенных территорий.