Геомеханическое обоснование технологии и систем контроля массива пород при отработке стыковочных зон подземным и открытым способами : На примере апатитовых рудников Хибин

• Автор: Свинин, Вадим Сергеевич
• Шифр специальности: 25.00.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Апатиты
• Количество страниц: 179 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Особенности совместной отработки стыковочных зон открыто-подземным способом.

1.1.1. Анализ отечественного и зарубежного опыта совместной отработки месторождений

1.1.2. Классификация совместных систем разработки,

1.1.3. Основные положения по безопасному ведению горных работ при комбинированной разработке рудных и нерудных месторождений
1.2. Состояние теории и практики по управлению дробящим и сейсмическим действием массовых взрывов при разработке месторождений полезных ископаемых

1.2.1. Воздействие массовых взрывов на устойчивость горных выработок

1.2.2. Методы снижения сейсмоопасности взрывов при скважинной отбойке

1.3. Автоматизированные системы контроля состояния массива пород при отработке удароопасных месторождений
1.4. Геомеханические и горнотехнические особенности отработки Хибинских апатитовых месторождений
1.4.1. Геологические условия
1.4.2. Г еомеханические условия
1.4.3. Структура рудно-сырьевой базы и перспективы ее развития.
1.4.4. Системы разработки
1.4.5. Особенности отработки Хибинских апатитовых месторождений встречными очистными фронтами в удароопасных условиях
1.5. Цель и задачи исследований
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ПОРОД ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТАХ ОТРАБОТКИ СТЫКОВОЧНЫХ ЗОН.
2.1. Исследование закономерностей изменения напряженного состояния массива пород при стыковке подземных очистных работ с карьером выше его дна
2.1.1. Закономерности изменения напряженного состояния при ориентировке максимальных напряжений в нетронутом массиве вкрест простирания стыковочной зоны
2.1.2. Закономерности изменения напряженного состояния массива пород на отрабатываемом горизонте при ориентировке максимальных напряжений нетронутого массива по простиранию стыковочной зоны.
2.2. Исследование закономерностей изменения напряженного состояния

массива пород при стыковке подземных очистных работ с карьером на уровне его дна
2.2.1. Исходное напряженно-деформированное состояния массива пород 61 стыковочной зоны
2.2.2. Закономерности напряженно-деформированного состояния масси- 68 ва покрывающих пород
2.2.3. Закономерности изменения напряженного состояния массива по- 74 род на горизонте при опережающей отработке по висячему боку
2.3. Выводы по главе 2.
3. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ДРОБЯЩЕГО И СЕЙСМИЧЕСКОГО 80 ДЕЙСТВИЯ КАРЬЕРНЫХ И ПОДЗЕМНЫХ МАССОВЫХ ВЗРЫВОВ ПРИ ОТРАБОТКЕ СТЫКОВОЧНЫХ ЗОН
3.1. Оценка разрушающего действия карьерных массовых взрывов вглубь 80 массива
3.2. Оценка устойчивости горных выработок в массиве стыковочной зоны 85 при производстве карьерных взрывов
3.3. Оценка состояния массива горных пород в стыковочной зоне до и после 90 производства массового взрыва
3.4. Оценка сейсмического действия массового взрыва.
3.5. Выводы по главе 3
4. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ 102 СОСТОЯНИЯ МАССИВА ПОРОД В ЗОНЕ СТЫКОВКИ РУДНИКОВ РАСВУМЧОРРСКИЙ И ЦЕНТРАЛЬНЫЙ
4.1. Характеристика объекта контроля. Назначение системы АСКСМ-Р
4.2. Описание системы АСКСМ-Р
4.3. Подсистема регистрации сильных сейсмических событий.
4.4. Подсистема регистрации деформаций и наклонов. Подсистема свето- 112 дальномерных наблюдений.
4.5. Подсистема локальных измерений
4.6. Подсистема единой службы времени
4.7. Программное и методическое обеспечение подсистем.
4.8. Выводы по главе 4
5. РАЗРАБОТКА РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ ОТРАБОТКИ 122 СТЫКОВОЧНЫХ ЗОН ПОДЗЕМНЫМ И ОТКРЫТЫМ СПОСОБАМИ
5.1. Рекомендации по отработке стыковочной зоны гор.+252м Кукисвум-
чопрского крыла Кировского рудника с Саамским карьером.
5.1.1. Оценка возможных проявлений горного давления в выработках.
5.1.2. Мероприятия по повышению устойчивости выработок.
5.1.3. Порядок отработки блока 19-24 и рекомендации по сейсмобезо- 125 пасному производству массовых взрывов

5.2. Рекомендации по отработке стыковочной зоны гор.+320м Юкспорского 128 крыла Кировского рудника с Саамским карьером.
5.2.1. Прогнозная оценка устойчивости горных выработок бл.1/2
5.2.2. Мероприятия по обеспечению устойчивости горных выработок.
5.2.3. Рациональный порядок отработки стыковочной зоны.
5.3. Рекомендации по отработке стыковочной зоны Расвумчоррского рудника 132 с карьером Центрального рудника.
5.3.1. Прогнозная оценка устойчивости горных выработок
5.3.2. Мероприятия по повышению устойчивости выработок
5.3.3. Рациональный порядок отработки стыковочной зоны
5.3.4. Разработка мероприятий по отбойке подконсольных запасов сты- 141 ковочной зоны
5.4. Проверка результатов исследований.
5.4.1. Отработка стыковочных зон Кировского рудника
5.4.2. Результаты отбойки первой очереди стыковочной зоны Расвум- 146 чоррского и Центрального рудников
5.4.3. Результаты эксплуатации сейсмической подсистемы АСКСМ-Р.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. Характеристики разработанных в России и за рубежом систем автома- 166 тизированного контроля состояния массива
2. Характеристики созданных на рудниках Кольского полуострова систем 172 автоматизированного контроля состояния массива
3. Акт о внедрении результатов диссер тационной работы
ПЕРВОНАЧАЛЬНЫЙ РЕЛЬЕФ
ЕНЗ ИЗВЛЕЧЕННЫЕ 02ЬЕМЫ ГОРНОЙ МАССЫ — СУЩЕСТВШШЦИЙ РЕЛЬЕФ
Рис. 1.3. Геологическое строение Хибинского массива (по Ф.М. Онохину) и объемы перемещенной горной массы при разработке апатитовых месторождений
пая компонента является следствием собственного веса вышележащих горных пород, а тектоническая - следствием современных горообразовательных процессов. Параметры регионального поля напряжений нетронутого массива на разрабатываемых Хибинских месторождениях по данным натурных измерений /108/ приведены в табл. 1.4.
Участки апатитовых рудников по величине тектонических напряжений подразделяются на четыре класса/108/: I - сильнонапряженные.(о3 > 40МПа); II - среднена-