Геология и геофизика Юга России (Mar 2020)
Управление геомеханикой массива путем оптимизации технологии разработки
Abstract
Актуальность статьи объясняется необходимость поиска новых ресурсов повышение эффективности использования недр, в том числе, за счет рационального использования геомеханических особенностей скальных массивов при техногенном воздействии на них и механизма взаимодействия пород, слагающих массивы скальных месторождений. Объектом исследования служат структурно напряженные скальные массивы Садонского рудного узла. Целью исследований является оценка перспектив технологий разработки месторождений при освоении запасов в условиях техногенной ослабленности массивов. Методы решения основной задачи исследования образуют собой комплекс, в том числе, систематизация связанных с управлением массивом сведений, разработка критериев эффективности добычи руд и формирование концепции ресурсосберегающей технологии разработки месторождений. Результаты и обсуждение результатов. Сформулирована концепция технологии разработки месторождений на основе методов управления состоянием массива путем назначения оптимального уровня напряжений, формируемых совокупностью сейсмотектонических воздействий и техногенной сейсмичности. Дана типизация методов расчета устойчивых пролетов выработок. Приведены примеры решения горнотехнических задач рекомендуемыми методами расчета. Предложена схема-алгоритм взаимодействия параметров управления массивом. Определено, что перспективы технологий разработки месторождений Садонской группы связаны с реализацией концепции управления массивами пород путем регулирования величины напряжений. Доказано, что учет геомеханических факторов позволяет на всех стадиях отработки месторождения корректировать параметры разработки с повышением качества добываемых руд и уменьшением опасности для работающих. В этих условиях удовлетворительные показатели могут быть обеспечены только на первой стадии разработки при выемке первичных камер. Отработка целиков во вторую стадию увеличивает напряжения до критического состояния, что сопровождается потерей запасов или снижением качества руд до убыточных пределов кондиций. Рекомендовано отработку новых запасов и доработку имеющихся запасов осуществлять по комбинированной схеме: ценные руды с закладкой технологических пустот твердеющими смесями, руды с меньшим содержанием металлов – выщелачиванием с использованием хвостов подземного выщелачивания для управления напряжениями, а выщелоченные руды выполняют искусственных целиков, перераспределяя техногенные и природные напряжения.
