Введение к работе
:
. -г-'*иіУ
Актуальность работы. В связи с возникающими новыми экономическими отношениями на добывающих предприятиях страны, такими,как переход на хозрасчет и аренда, все больше очевидна заинтересованность трудовых коллективов в интенсификации своего труда, снижении потерь и себестоимости разрабатываемых полезных ископаемых.
Одним из важнейших мероприятий в достижении этих целей является совмещение ведения открытых и подземных горных работ в пространстве и во времени. Так, в настоящее время. более чем на шестидесяти предприятиях страны отработка месторождений ведется с различными вариантами таких совмещений и подавляющая часть из них принадлежит к рудодобывающей отрасли.
Увеличение глубины разработки месторождений поставило ряд новых проблем в плане охраны сооружений от подработки. И особенно остро эта проблема стоит для инженерных объектов, находящихся в непосредственной близости от подрабатываемых бортов карьеров. Процесс сдвижения земной поверхности и горных пород в этих условиях имеет свои особенности и в настоящее время слабо изучен, что часто приводит к подработке охраняемых объектов.
Успешное решение этих вопросов видится в тщательном анализе имеющихся достижений науки о сдвижении горных пород и исследовании параметров сдвижения на рассматриваемых месторождениях в увязке с горно-геологическими условиями отработки рудных тел.
Цель работы - разработка методики прогнозирования характера сдвижения подрабатываемых бортов карьеров и провалов при выемке мощных крутопадающих рудных тел, обеспечивающей наибольшую полноту извлечения полезного ископаемого при
сохранении режима работы охраняемых объектов.
Идея работы заключается в использовании закономерностей процесса сдвижения земной поверхности и горных пород при комбинированной разработке полиметаллических месторождений для определения предельной глубины очистных работ , ниже которой произойдут деформации подрабатываемого борта карьера или провала в виде сдвига по поверхности скольжения.
Методы исследований включают анализ и обобщение отечественного и зарубежного опыта, инструментальные наблюдения за процессом сдвижения горного массива и земной поверхности, аналитические и численные расчеты с применением ЭВМ, промышленные эксперименты.
Научные положения, защищаемые в работе,и их новизна:
отличительной особенностью механизма сдвижения горных пород при комбинированной разработке мощных крутопадающих рудных тел является дискретный характер их деформирования по поверхностям скольжения, форма которых зависит от структурных осо -бенностей строения массива, а размеры призм сдвижения определяются глубиной очистных работ, физико-механическими свойствами вмещающих пород, прочностными характеристиками по поверхностям ослабления и глубиной карьера;
отличительная особенность построения предохранительного целика под поверхностные объекты, расположенные в непосредственной близости от подрабатываемого борта карьера или провала, состоит в необходимости отыскания поверхности скольжения, входящей в трещину вертикального отрыва на границе бермы и находящейся в состоянии предельного равновесия;
впервые установлено, что при крутых углах падения рудного тела, небольших и средних глубинах подработки (50-270 м) и значительной вынимаемой мощности учет активного воздействия обрушенных пород на зависающую плоскость приводит к увеличению предельной глубины подработки на 10-15%.
Достоверность научных положений, выводов и' рекомендаций, сформулированных в работе, подтверждается удовлетворительной сходи -мостью результатов теоретических и натурных исследований, положительными результатами внедрения разработанных рекомендаций в производство.
Практическая ценность. Результаты работы могут быть использованы при выборе мест расположения поверхностных и подземных сооружений на стадии проектирования и разработки месторождений, при определении оптимальных размеров охранных целиков под промышленные сооружения и природные объекты, при повышении эффективности отработки запасов вблизи охраняемых объектов.
Реализация работы. Основные положения и результаты работы вошли в проект "Временных правил по охране поверхностных сооружений и природных объектов от вредного влияния горных работ для рудников Зыряновского свинцового комбината", а также нашли отражение в ряде заключений и реко -мендаций по изменению размеров предохранительных целиков под стволы шахты Ю,"Вентиляционный",реку Бнструха и отработке запасов руды из предохранительного целика под контрфорсы в районе Северо-Западного борта Зыряновского карьера.
От внедрения результатов работы получен фактический экономический эффект в размере 197,7 тыс.руб. Долевое участие автора составляет 98,85 тыс.руб. (5055).
іпрсб ац ия работы. Основные положения и результаты диссертации докладывались и получили одобрение на региональной научно-технической конференции по ускорению научно-технического прогресса горных и геолого-разведочных работ на Урале (Свердловск, 1986), 1-м Всесоюзном семинаре по проблемам разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья (Фрунзе, 1987), Всесоюзном семинаре по проблемам горного давления на больших глубинах при ведении подземных и открытых работ (Кривой Рог, 1990), Уральском горном институте (Екатеринбург, 1991), научно-технических конференциях Пермского политехнического института (Пермь, 1982-1983, 1986-1988,1991),технических советах на Лениногорском полиметаллическом и Зырянов-ском свинцовом комбинатах (Лениногорек, Зыряновск, I985-I99I).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 7 печатных работ.
Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов и заключения, изложенных на 140 страницах машинописного текста, содержит 21 рисунок, 9 таблиц, список использованных источников из 98 наименований, 5 приложений.
