Обоснование возможности уменьшения потерь в целиках за счет подпора твердеющими смесями

Abstract

Актуальность. В новых экономических условиях хозяйствования обостряется проблема качества разработки месторождений полезных ископаемых. Сохранность земной поверхности, уменьшение потерь руд и снижение объема разубоживающих пород может быть обеспечено путем заполнения выработанного пространства твердеющими смесями. Эта возможность ограничивается высокой стоимостью компонентов твердеющих смесей, которая может быть уменьшена использованием отходов горного производства. Желаемый эффект достигается при рациональном использовании свойств природных и искусственных массивов в процессе погашения выработанного пространства. Цель исследования. Обоснование возможности уменьшения потерь в междукамерных целиках при регулировании напряжений в массиве путем подпора рудных целиков твердеющими смесями в процессе погашения камер закладкой твердеющими смесями. Цель достигается решением геомеханической задачи оценки напряжений в массиве в зависимости от состояния горных работ и механизма использования твердеющих смесей для регулирования напряжений. Методы. Напряженное состояние массива в различных фазах его ослаблений очистными работами исследуется методом фото-упругости на моделях из оптически активного полиуретана с переменным коэффициентом бокового распора при сохранении остальных параметров модели. Результаты. При сохранении определенного для данных условий уровня напряжений потери в рудных целиках между очистными камерами могут быть уменьшены за счет уменьшения размеров целиков на величину, зависящую от объемов выработанного пространства, физико-механических свойств руд и прочности твердеющих смесей. Подпор твердеющей закладкой снижает уровень напряжений в окрестностях очистных камер на определенную для данных условий величину, что комплексно улучшает экономические и экологические показатели подземной разработки месторождений, уменьшая потери в недрах.

The relevance of the research. The problem of mining field development quality is aggravating in new economic management conditions. The need to preserve the earth's surface, reduce ore losses and amount of diluting rocks can be ensured by filling out the space with hardening mixtures. This opportunity is limited by high-value components of hardening mixtures, which can be reduced by using mining waste. The desired effect is achieved by a rational use of properties of natural and man-made arrays. Objectives of the study: to justify the possibility of losses reduction in interchamber pillars while regulating the stress in the array by means of ore pillars backwater with hardening mixtures. The objective is achieved by resolving a problem of geomechanical stress estimation in the array depending on the mining and use of hardening mixtures mechanism for stress regulation. Methods used in the research. The stress state of the array in various phases of its weakening by sewage treatment works is studied with a photoelastic method on the models of optically active polyurethane with a variable coefficient of lateral thrust while maintaining the rest of the model parameters. The results. The authors found that when the stress level is maintained ore pillar losses can be reduced by decreasing the size of pillars by an amount depending on the amount of developed space, physical and mechanical properties of ores and strength of hardening mixtures. Backwater with hardening mixtures reduces the stress level in the vicinity of the stopes by a certain value that comprehensively improves the economic and environmental performance of underground mining, reducing losses in the interior of the earth.