Введение к работе
Актуальность работы. В настоящее время на целом ряде подземных рудников часть запасов руды .находится под обводненными; наносами. Опыт отработки этих запасов показывает, что используются либо .малопроизводительные и дорогостоящие слоевые системы разработки, либо приходится мириться с чрезмерно большими потерями руды в неизвлека-емых междумерных целиках. Естественно стремление применить в этих условиях современные высокопроизводительные камерные системы разработки с последующей твердеющей закладкой выработанного пространства. Однако при этом возникает проблема обоснования безопасных параметров породного охранного целика под обводненными наносаіми и соответствующих допустимых параметров обнажений отрабатываемых жамер и іцеликов.
Характерным .примером наличия под обводненными наносами сравнительно богатых запасов руды является Зырянов-ский рудник Зыряновското свинцового комбината (ЗСК). На этом руднике, .как и на многих других рудниках цветной металлургии, с глубиной ухудшаются горно-геологические условия отработки и заметно снижается содержание .полезных компонентов в руде. Для поддержания стабильного уровня добычи ставится вопрос о разработке временно законсервированных сравнительно богатых запасов руды на верхних горизонтах, находящихся под обводненными наносами.
В связи с этим представляется актуальной решаемая в диссертации научная .задача ло обоснованию безопасных параметров камерной системы с твердеющей закладкой выработанного цространства и технологии добычи, запасов под обводненными наносами на восточном фланге Зыряновакого .месторождения.
Цель работы заключается в установлении зависимостей (показателей .геомеханического состояния пород предохранительного щелика и кровли очистных камер от параметров системы разработки, позволяющих обосновать безопасную технологию отработки запасов под обводненными наносами, лри-
менение которых создает условия для улучшения технико-экономических показателей добычи руд на Зыряновоком руднике.
Идея работы состоит в сочетании (производственного эксперимента по отработке запасов руд в опытном блоке с одновременным численным моделированием на ЭВМ. тесшеханиче-ских процессов в массиве при различных параметрах системы разработки и последовательностях отработки очистных жамер и закладки выработанного пространства.
Научные положения, разработанные лично соискателем, и новизна:
разработана методика оценки механического состояния породного массива, позволяющая учитывать порядок отработки очистных камер, (Последовательность очистных и закладочных работ в очистном блоке, изменение параметров очистных камер и целиков,в пределах блока;
безопасная отработка запасов богатых руд под обводненными наносами в условиях восточного фланга Зыряновского месторождения возможна при условии оставления предохранительного породного целика: .мощностью 40—45 м, длине отрабатываемого участка до простиранию до 130—140 м, горизонтальных пролетах обнажений камер 16—20 м и вертикальных — 40—45 м;
предельному уровню деформированного состояния пород предохранительного целика и .кровли камер, три котором возможны начало и неустойчивое развитие процесса трещинооб-разования и раз-рушения от растягивающих напряжений, соответствует величина деформаций по стреле прогиба горизонтального пролета обнажения ег =2-10-4 (0,2 мм/м).
Методы исследований: экспериментальные методы оценки механического состояния породного массива с использованием глубинных реіперов и измерений акустической эмиссии; численное моделирование теомеханических процессов ва ЭВМ с использованием прикладных программ, реализующих .метод конечных элементов;, методы математической статистики и технико-экономического анализа..
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются использованием апробированных методов научных исследований; приемлемой сходимостью результатов численного моделирования геомеханических шроцессов на ЭВМ и результатов экспериментальных наблюдений в опытном блоке № 42; положительными результатами внедрения рекомендованных .параметров технологии добычи на Зыряновском руднике ЗСК.
Научное значение работы состоит в развитии методов обоснования применения камерной системы разработки с твердеющей закладкой, заключающегося в сочетании опытно-промышленного эксперимента по проверке безопасных пара-
метров системы разработан и технологии отработки и численного моделирования геомеханичес-ких процессов, учитывающего последовательность отработки и закладки камер с различными пролетами породных обнажений.
Практическое значение работы заключается в разработке эекамендаций по отработке запасов руд под обводненными наносами в условиях восточного фланга Зыряновского .месторождения.
Реализация выводов и рекомендаций работы. Результаты зьгполненных исследований, реализованы при проектировании, организации и проведении опытно-промышленного эксперимента и отработке опытного блока № 42 ЮЛЗ Зырянов-:кого рудника. Расчетный экономический эффект от реализации предложенных технологических рекомендаций составляет 650 руб. на 1 тыс. т товарной руды.
Апробация работы. Основные лоложения и результаты исследований докладывались и обсуждались на научно-техниче-_ ских советах Зыряновского свинцового комбината и институтов іВНИИцветімет и 'Казгипроцветмет (1987—1991 гг.), на научных конференциях Московского горного института (1987—1990 гг.).
Публикации. Основные положения работы отражены в четырех статьях.
Объем работы. Диссертация состоит «з введения, 5 глав, заключения ,и содержит 136 страниц (машинописного текста, 41 рисунок, 16 таблиц, описок литературы из 52 наименований.