Управление напряженно-деформированными массивами Талнаха разгрузкой напряжений

Abstract

Актуальность. Подземная разработка скальных массивов мощных месторождений на глубоких горизонтах сопровождается геомеханическими явлениями, которые предупреждаются возведением в выработанном пространстве искусственных сооружений из твердеющих смесей. Управление геомеханикой массива повышает полноту использования недр и является актуальным направлением горного производства. Цель: детализация технологии управления состоянием массива путем рационального регулирования напряжений в массиве. Объект: массивы месторождений Талнахского рудного узла. Методы: моделирование и эксперимент, результаты которых являются основой для разработки модели и рекомендаций. Результаты. Дана оценка поведению природных и искусственных массивов дифференцированно для основных месторождений рудного узла. Установлены закономерности комбинирования вариантов разгрузки массивов от критических напряжений: с надработкой и с подработкой защитным слоем. Обобщены принципы оптимизации технологии добычи руд с учетом геомеханических особенностей массивов. Рекомендованы меры повышения объемного сжатия закладочных смесей для вариантов камерных систем разработки. Приведены результаты моделирования влияния объемов породных включений на эффективность разработки месторождения. Предложена модель эколого-экономической оценки технологий с учетом затрат на создание защитных слоев и уменьшения разубоживания руд. Разгрузка массивов от напряжений предоставляет возможность регулировать уровень напряжений со снижением деформаций, в том числе при селективной выемке руд с оставлением в недрах породных прослоев. Выводы. Разгрузка массивов от действующих напряжений является действенной мерой решения основных проблем недропользования одновременно. Реализация этого направления в условиях локализации месторождений талнахского рудного месторождения может быть осуществлена опережающей выемкой слоя по почве. Эффективность отработки напряженно-деформированных массивов достигается рациональным взаимодействием природных и технологических факторов разработки

Relevance. Underground mining of rock massifs of powerful deposits on deep horizons is accompanied by geomechanical phenomena, which are prevented by the construction of artificial structures made of solid mixtures in the developed space. Controlling geomechanics of the massif increases the completeness of subsoil use and is an actual direction of mining production. Objective: detailing the array state management technology by rationally regulating the voltages in the array. Object: arrays of deposits of the Talnakh ore node. Methods: modeling and experiment, the results of which are the basis for the development of a model and recommendations. Results. The paper introduces the assessment of the behavior of natural and artificial massifs differentially for the main deposits of the ore node. The regularities of combining options for unloading arrays from critical stresses are established: with overworking and with a protective layer underworking. The principles of optimization of ore mining technology taking into account the geomechanical features of the arrays are summarized. Measures to increase the volumetric compression of filling mixtures for variants of chamber systems of development are recommended. The results of modeling the influence of the volumes of rock inclusions on the efficiency of field development are presented. A model of ecological and economic assessment of technologies is proposed, taking into account the costs of creating protective layers and reducing the dilution of ores. Unloading of arrays from stresses provides an opportunity to regulate the stress level with a decrease in deformations, including during selective excavation of ores with the abandonment of rock layers in the bowels. Conclusions. Unloading arrays from operating stresses is an effective measure to solve the main problems of subsurface use at the same time. The implementation of this direction in the conditions of localization of the Talnakh ore deposits can be carried out by advanced excavation of the soil layer. The efficiency of working out stress-deformed arrays is achieved by the rational interaction of natural and technological factors of development