Оценка зоны опасного влияния очистных работ при выемке крутопадающих жил малой и средней мощности

Проведен анализ существующих подходов к оценке параметров деформирования массива горных пород в зоне влияния очистных выработок при подземной разработке крутопадающих жил малой и средней мощности. С учетом этих подходов, а также опыта горных работ рассчитаны линейные и угловые параметры зоны опасных деформаций в окрестности очистных выработок. Расчетные линейные параметры зоны опасных деформаций составляют: в висячем боку жилы – 6 выемочных мощностей жилы, лежачем боку – 2,6 и в потолочине – 4 мощности. Расчетные углы сдвижения составляют: при выемке жил малой мощности δ = 75º; δ = 70º; δ1 = 70º, жил средней мощности δ = 70º; δ = 65º; δ1 = 65º. Расчетные параметры зоны опасных деформаций предлагается использовать при построении охранных целиков для объектов II и III категорий охраны на рудниках. Проведено математическое моделирование методом конечных элементов. По результатам моделирования уточнены размеры непосредственной зоны обрушения в бортах очистного пространства, равные 3–5 м вне зависимости от выемочной мощности жилы. Полученные размеры зоны обрушения предлагается использовать при расчетах устойчивости подготовительно-нарезных выработок с небольшим сроком службы, а также параметров крепления самих очистных выработок.

Сосновская Е. Л., Авдеев А. Н. Оценка зоны опасного влияния очистных работ при выемке крутопадающих жил малой и средней мощности // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 7-1. – С. 48–57. DOI: 10.25018/0236_1493_2024_71_0_48.

Статья подготовлена в рамках Государственного задания № 075-00412-22 ПР. Тема 3 (2022-2024). (FUWE-2022-0003), рег. № 1021062010536-3-1.5.1.

Сосновская Елена Леонидовна¹ — канд. геол.-минерал. наук, старший научный сотрудник, ORCID ID: 0000-0003-4795-1383,
Авдеев Аркадий Николаевич¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: avdeev0706@mail.ru, ORCID ID: 0000-0003-1023-7645,
¹ Институт горного дела Уральского отделения РАН.

Авдеев А.Н., e-mail: avdeev0706@mail.ru.

1. Шадрин А. Г. Теория и расчет сдвижения горных пород и земной поверхности. — Красноярск: Изд-во Красноярского университета, 1990. — 200 с.

2. Gadde Murali Floor stability in underground coal mines. Taylor&Francis, 2020, 215 p.

3. Aydan Oemer Rock mechanics and rock engineering. Taylor&Francis, 2019, 380 p.

4. Технология разработки золоторудных месторождений / Под ред. В. П. Неганова. — М.: Недра, 1995. — 336 с.

5. Avdeev A., Sosnovskaya E. Geomechanical conditions of vein gold deposits in permafrost zone // E3S Web of Conferences. 2020, vol. 192, article 01026. DOI: 10.1051/e3sconf/202019201026.

6. Sosnovskaia E. L., Avdeev A. N. Forecast of potential rockburst hazard during the reconstruction of the Yugo-Zapadnaya mine at the Darasun deposit // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2020. — № 4. — С. 5—11.

7. Павлов А. М. Совершенствование технологии подземной разработки жильных месторождений золота. — Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. — 128 с.

8. Yangyang Di, Enyuan Wang, Zhonghui Li, Xiaofei Liu, Tao Huang, Jiajie Yao Comprehensive early warning method of microseismic, acoustic emission, and electromagnetic radiation signals of rock burst based on deep learning // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2023, vol. 170, article 105519. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2023.105519.

9. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках: коллективная монография / Под общ. ред. И.М. Петухова, А.Н. Ильина, К.Н. Трубецкого. — М.: Изд-во АГН, 1997. — С. 351—367.

10. Avdeev A., Sosnovskaya E., Krinitsyn R. The geomechanical state of the mine «Mnogovershinnoe» lower levels monitoring // E3S Web of Conferences. 2018, vol. 56, article 02025. DOI: 10.1051/e3sconf/20185602025.

11. Павлов А. М. Прогноз геомеханического состояния массива горных пород глубоких горизонтов Зун-Холбинского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 5. — С. 105—114. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-5-0-105-114.

12. Сосновский Л. И., Рашкин А. В., Гараш Ю. Ю. Проявления горного давления на больших глубинах при ведении подземных горных работ на Дарасунском золоторудном месторождении // Вестник Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности. — 2001. — № 10 (34). — С. 139—141.

13. Павлов А. М., Федоляк А. А. Повышение эффективности подземной разработки золоторудных месторождений Восточной Сибири // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, разведка и разработка месторождений полезных ископаемых. — 2018. — Т. 41. — № 4 (65). — С. 97—106.

14. Павлов А. М. Исследование геомеханического состояния массива горных пород рудного тела Глубокое Зун-Холбинского месторождения // Международный научно-исследовательский журнал. — 2024. — № 2 (140). DOI: 10.23670/IRJ.2024.140.90.

15. Vasilyev D. S., Pavlov A. M. Justification of underground gold placer development parameters for the Konevinsky deposit // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2020, vol. 408, no. 1, article 012042. DOI:10.1088/1755-1315/408/1/012042.

16. Barna Szabó, Ivo Babuška Finite element analysis: Method, verification and validation. 2nd ed., Hoboken, NJ, Wiley, 2021, 366 p.

17. Reddy J. N. An introduction to nonlinear finite element analysis, 4th ed. McGraw-Hill Education, 2018, 816 р.

18. Moatamedi M., Khawaja H. A. Finite element analysis. Boca Raton: CRC Press, 2018, 154 p.

19. Carlos Agelet de Saracibar Nonlinear continuum mechanics — An engineering approach. Springer, 2022, 346 p.

20. Reddy J. N. The principles of continuum mechanics, 2nd ed., Cambridge University Press, New York, NY, 2018. 270 p.