Погашение выработанного пространства изоляцией с сохранением земной поверхности

Abstract

Актуальность работы обусловлена необходимостью сочетания принципов экономической эффективности управления состоянием массива при погашении образованных горными работами пустот и безопасности окружающей среды в районе добычи минеральных ресурсов в условиях увеличения объемов добычи минерального сырья для нужд населения. Цель: разработка технологии добычи руды без заполнения пустот материалами, которые сохраняли бы земную поверхность от разрушения в случае выхода зоны обрушения пород до уровня наносов в течение неопределенно длительного времени после погашения выработок. Методы исследования: критический анализ опыта разработки аналогичных по условиям локализации руд месторождений, физическое и математическое моделирование параметров технологий добычи и прогнозирование путей развития технологии и экспериментальное определение величины предельного по условию устойчивости пролета выработки. Результаты. Показано, что устойчивость земной поверхности над погашаемым участком месторождения после его отработки обеспечивается предотвращением возможности возникновения деформационных явлений. Доказано, что месторождение с объемом пустот 2 млн м3может быть погашено без заполнения пустот закладочным материалом. Обоснована необходимость более полного учета геомеханических факторов при оценке эколого-экономической эффективности добычи минерального сырья. Приведена модель оценки эффективности подземной разработки месторождений в зависимости от использования свойств рудовмещающих массивов. Выводы. Целенаправленное использование свойств рудовмещающих массивов во многом определяет показатели эффективности подземной разработки месторождений. Одним из основных вопросов эксплуатации является выбор параметров разработки, обеспечивающих сохранность земной поверхности.

The relevance of the work is caused by the need to combine the principles of economic efficiency of array state control while filling the cavities formed when mining and safety of the environment in the area of mineral resource extraction with the increase in volumes of extraction of mineral raw materials for the needs of the growing population. The aim of the research is to develop the parameters of ore extraction technique without filling the cavities with the material. These materials would preserve the earth surface from destruction in the case of rock caving zone yield to the level of pumps for indefinitely long period of time after filling the workings. Research methods: critical analysis of the experience in development of deposits similar in ore localization conditions, physical and mathematical modelling of the production technologies and forecasting the ways of development of technology, experimental determination of the value of a span limited in stability condition. Results. It is shown that the earth surface stability over the filled deposit area after its performance is provided with preventing the possibility of deformation phenomena occurrence. It is proved that the field with the void volume of 2 million m3 can be repaid without filling voids with backfill material. The authors have substantiated the necessity of a more complete accounting of geomechanical factors in assessment of environmental and economic efficiency of extraction of mineral raw materials. The paper introduces the model of estimation of underground mining efficiency depending on the use of properties of ore-bearing massifs. Conclusions. Purposeful use of the properties of ore-bearing massifs largely determines the performance indicators of underground mining. One of the main operational issues is the choice of development options to ensure the safety of the earth surface.