Санкт-ПетербургЯсно+21°C

Прогнозирование удароопасности тектонически нарушенного рудного массива на глубоких горизонтах николаевского полиметаллического месторождения

Записки Горного института
Фото © Форпост Северо-Запад / Андрей Кучеренко

ГОРНОЕ ДЕЛО

Дмитрий Сидоров, доктор технических наук, профессор, Санкт-Петербургский горный университет;

Марина Потапчук, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Институт горного дела ДВО РАН;

Александр Сидляр, младший научный сотрудник, Институт горного дела ДВО РАН.

Аннотация

Предметом исследования является напряженно-деформированное и удароопасное состояние рудного массива Николаевского полиметаллического месторождения, формируемое под влиянием сложных горно-геологических и горно-технических факторов. Цель работы – установление особенностей формирования техногенных полей напряжений на месторождении, характеризующемся блочным строением, сложной тектонической структурой и наличием большого объема выработанных пространств. Выполнено объемное геодинамическое моделирование напряженно-деформированного состояния горного массива на различных этапах отработки глубоких горизонтов месторождения путем последовательного наращивания информации по структуре, свойствам и геодинамическому состоянию массива горных пород. Оценка характера изменения напряжений с учетом влияния гипсометрии, конфигурации краевой части, физико-механических свойств рудной залежи и вмещающих пород, наличия тектонических нарушений выполнена с использованием разработанных численных алгоритмов, средств автоматизации исходных данных и программного обеспечения «PRESS 3D URAL». Выполненное моделирование позволило установить, что тектонические нарушения в массиве приводят к качественному изменению напряженно-деформирован-
ного состояния на отдельных участках рудного массива и в целиках, а именно: снижению напряжений вдоль тектонических нарушений и их росту в близлежащих целиках. Выявленные особенности распределения напряжений в тектонически нарушенном горном массиве Николаевского месторождения позволят заблаговременно выделить потенциально удароопасные участки как на этапе планирования горных работ, так и в процессе эксплуатации, а также разработать эффективные противоударные мероприятия для повышения безопасности разработки месторождения. Полученные результаты исследований могут быть использованы на предприятиях, имеющих аналогичные горно-геологические и горно-технические условия разработки.

Ключевые слова: тектоника; геомеханическое состояние; напряженно-деформированное состояние; горное давление; удароопасность; целик; геодинамическое моделирование; горные породы

Полный текст статьи в PDF.

Публикации авторов:

  1. Kosukhin N. I., Timofeev V. Y., Beloglazov I. I., Sidorov D. V., Assessment of Stress-Strain and Shock Bump Hazard of Rock Mass in the Zones of High-Amplitude Tectonic Dislocations / IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, № 224, V 1, 2019. pp. 1 - 5.
  2. Sidorov D. V., Vorobjov A. G., Ponomarenko T. V., Larichkin F. D., Economic justifi cation of innovative solutions on loss reduction in the aluminium sector of Russia / Gornyi Zhurnal, № 6, 2018. С 65 - 68.
  3. Sidorov D. V., Ponomarenko T. V., The development of a software suite for predicting rock bursts within the framework of a system for ensuring geodinamic safety of mining operations / 17th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2017, № 17, 2017. С 633 - 638.
  4. Sidorov D. V., Metodyka określania parametrów odsłonięcia stropu w komorach wybierkowych przy eksploatacji złóż boksytu w warunkach głębokiego zalegania w północnej części Uralu / Mechanizacja i automatyzacja gornictwa. Katowice, Poland, № 2, 2014. С 51 - 57.
  5. Sidorov D. V., Ocena prognostyczna stref zniszczenia na powierzchni dyslokacji tektonicznej «L» podczas prowadzenia robot gorniczych w poludniowym bloku kopalni «Siewiernaja» Spolki OAO «Workutaugol» / Mechanizacja i automatyzacja gornictwa. Katowice, Poland, № 3, 2013. С 21 - 27.

Научный журнал «Записки Горного института» издается Санкт-Петербургским горным университетом с 1907 года как периодическое научное и научно-образовательное издание. Периодичность издания составляет 6 томов в год.