Разработка инженерно-геологических методов оценки влияния скважинной гидродобычи на массив горных пород

• Автор: Колесников, Василий Ильич
• Шифр специальности: 05.15.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
1 Анализ горно-технологических особенностей скважинной гидродобычи
1.1 Технологические решения
1.2 Развитие выработанного пространства
1.3 Горно-геологические информационные системы
1.4 Скважинные методы контроля сдвижения
1.5 Задачи исследований
2 Геолого-геомеханическая модель месторождения
2.1 Геологическое обеспечение модели
2.2 Инженерно-геологическое обеспечение модели
2.3 Геомеханический прогноз естественной силовой обстановки 9
3 Натурные наблюдения за сдвижением с использованием естественных радиоактивных
реперов
3.1 Прямая задача о смещениях реперов
3.2 Анализ стабильности реперов
3.3 Реперная станция СГД
4 Сдвижение рудного массива и покрывающей толщи
пород в зоне гидродобычных работ
4 .1 Результаты натурных наблюдений и их
интерпретация
4.2 Прогноз сдвижения массива при условии максимизации нагрузки на скважину 2
4.3 Реализация результатов работы на Гостищевском месторождении
Заключение
Список использованных источников
Приложения:

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы. Одним из перспективных направлений развития принципиально новых горных технологий являются скважинные методы разработки твердых полезных ископаемых. Скважинная гидродобыча (СГД) обеспечивает быстрое развертывание и ведение добычных работ практически в любой заданной точке рудного тела. Технология позволяет гибко изменять состав и качество добываемого полезного ископаемого. Способ также расширяет диапазон горногеологических условий, доступных для безопасного освоения, за счет возможности добывать неустойчивые обводненные полезные ископаемые под мощной толщей пород. Наиболее перспективными являются предприятия СГД, добывающие сырье высокого качества. Так, рыхлые железные руды КМА в недрах содержат 61—63 % железа, добытые способом СГД — 66—67 %, а традиционным подземным способом — 60—62 %.
При этом в продукте СГД существенно уменьшается содержание кремнезема, глинозема, фосфора, серы, щелочноземельных элементов, обеспечивая получение весьма дефицитного суперконцентрата. Цена продукции СГД в этом случае (26— 28 долл./т) значительно превышает цену рядового концентрата (18—19 долл. /т) /1/.
Однако сегодня промышленная технология разработки месторождений твердых полезных ископаемых способом СГД пока еще не создана, в стране нет ни одного промышленного рудника по скважинной гидродобыче. В значительной мере применение СГД ставится под сомнение уже на стадиях предварительных проектных проработок из-за невозможности однозначного ответа на вопрос о характере деформирования массива и дневной поверхности. Решение этих вопросов будет способствовать развитию СГД полезных ископаемых

этому разработка инженерно-геологических методов оценки влияния СГД на массив горных пород является актуальной научной задачей.
Диссертационная работа выполнялась в соответствии с тематическим планом НИР института ВИОГЕМ (научно-исследовательская работа № государственной регистрации 0196009621), где автор принимал участие как исполнитель. Диссертация соответствует "Программе создания и освоения технологии скважинной гидродобычи богатых железных руд КМА" (приказ Мингео СССР и МЧМ СССР № 216/314) и проекту Миннауки РФ "Создание технологии скважинной гидродобычи твердых полезных ископаемых" (приказ Миннауки РФ № 054 от 31.03.1992 г.)
Цель работы - разработка инженерно-геологических методов оценки состояния массива горных пород, обеспечивающих повышение обоснованности применения и эффективности технологии СГД за счет опережающего прогноза и текущего контроля процессов сдвижения горных пород.
Идея работы заключается в использовании естественной радиоактивности слоев в качестве реперов для оценки сдвижения горного массива.
Новизна работы заключается в установлении закономерностей процесса сдвижения массива горных пород при СГД с использованием геолого-геомеханических моделей месторождений и скважинных наблюдений за сдвижением толщи массива
Основные научные положения, разработанные лично соискателем.
1.Оценка эффективности применения СГД на стадии предварительного выбора способа отработки месторождения обеспечивается созданием модели участков отработки месторождений на основе баз данных геологической информа-
% увеличения бортового содержания
Рис.2.4. Оценка динамики изменения запасов полезного компонента при росте бортового содержания