Оценка состояния и мониторинг процесса воронкообразования при подземной разработке системами с блочным обрушением

Abstract

Актуальность. Складирование отвальных пород в области обрушения подземных горных работ - один из рациональных методов отвалообразования, способствует экономии земельных ресурсов, уменьшению транспортного плеча доставки и др. Однако совмещение открытых и подземных горных работ - опасный производственный процесс, требующий специальных мер организации труда. Работа посвящена вопросам безопасности при отвалообразовании на земной поверхности в зоне обрушения действующих подземных рудников. Цель: разработка методов мониторинга и оценки состояния процесса воронкообразования для организации процессов по засыпке воронок обрушения и формированию отвала при работе в зоне обрушения. Методы: создание модели воронкообразования, связывающей объем воронки обрушения с объемом очистного пространства посредством коэффициента разрыхления обрушенного массива; разработка критерия оценки стадии воронкообразования. Критерием завершения роста воронок обрушения является увеличение воронки до максимально возможного объема, зависящего от параметров очистной выработки. Определение коэффициента разрыхления in situ для условий первичных и вторичных воронок обрушения. Результаты. Разработана классификация этапов процесса воронкообразования. Установлена величина коэффициента разрыхления обрушенных пород в специфических условиях Соколовского месторождения при наличии мощного осадочного чехла, покрывающего комплекс скальных палеозойских пород. Коэффициент разрыхления обрушенного массива, определенный для условий первичных воронок обрушения, находится в рамках 1-1,4; зависит от соотношения осадочных и скальных пород в массиве над выработанным пространством. Для условий вторичного воронкообразования коэффициент разрыхления составляет около 1,0.

The relevance of the research. Waste rock dumping in the area of the surface collapse caused by the underground mining is one of the rational methods of dumping. It contributes to saving land resources and reducing the transport path of overburden. The paper considers the safety of waste rock dumping on the earth's surface in the collapse zone caused by operating underground mines. The aim of the research is to develop the methods for determining and monitoring the phase of glory hole evaluation for safety of people and equipment when working in the zone of collapse. Methods: creating the caved rock zone model. Model sets the ratio between the glory hole volume and undercut volume using the swell factor. The criterion of the glory hole growth is the increase of the glory hole to the maximum volume, defined by the geometric parameters of the undercut. The swell factor of caved rock mass is determined in situ by analyzing the measured glory holes. Results. The authors have developed the classification of the glory hole evaluation stages and methods for its determining and defined the value of the swell factor of caved rock mass in the specific conditions of the Sokolovskoe ore deposit. The swell factor of the caved rock mass, defined for the first glory holes, is within 1-1,4. It was determined by proportion soil and rock in the waste rock above undercut. The swell factor of the caved rock mass, defined for the second glory holes, is about 1,0.