Введение к работе
Актуальность работы. Развитие минерально-сырьевой базы связано в значительное мере с освоением глубоких горизонтов место-. рождений полезных ископаемых..
Анализ опыта разработки залежей полезных ископаемых, на больших глубинах показал, что воздействие на напряженное-состояние зоны очистных работ может осуществляться как за счет геометрии и пространственного расположения конструктивных элементов системы разработки, так и путем изменения их механических свойств, при которых обеспечивается вовлечение части энергии упругого сжатия а работу деформирования горных конструкций.
Этот принцип положен в основу конструирования систем разработки месторождений Лорилъского района, осуществляющих выемку руды из-мощных пологих залежей на глубине до 1300 и. Различные варианты сплошной слоевой системы разработки с закладкой выработанного пространства твердевшими смесями позволили обеспечить широкий Фронт работ и благоприятные условия для применения мощно'» добычной техники, уменьшить потери полезного ископаемого в недрах.
Эффективность систем разработки с закладкой существенно возрастает с использованием технологических схем qo сшкхпнж фронтом выемки и временными целиками, служащими основными несущими элементами на начальной стадии разработки. Их выемка осуществляется при полном развитии очистных работ в панелях при сохранении сплошного Фронта отработки. Успешное применение варианта сплощ- ной слоевой системы.разработки в условиях блочного строения разрабатываемого массива достигается при расположении подготовительных и очистных выработок перпендикулярно основной системе нарушенное, что позволяет повысить их устойчивость и более надежно управлять.процессом деформирования налегающей толщи пород.
Для условий отработки месторождений блочного строения на больпих глубинах создана сплетая система разработки с закладкой и выемкой руды слоями снизу вверх клинообразные фронтом по восстанию, залежи.
Эффективность применения этой системы в конкретных условиях месторождения зависит от параметров конструктивных элементов, обеспечивающих безопасность горных работ. При'этом основой выбора рациональных' параметров системы, наряду с аналитической оценкой напряженного состояния массива, являются закономерности
перераспределения напряжений в реальном горном массиве под влиянием очистньк работ, полученное в ходе опытной эксплуатации системы разработки на руднике "Таймырские" Норильского ІЖ.
Цель работы. Обоснование безопасных" параметров и технологии выемки основных запасов панели и временных разделительных целиков при разработке пологопадагащих залежей Норильского района сплошной слоевой системой.разработки с закладкой и выемкой руды по восстанию клинообразным фронтом на основе изучения и анализа особенностей формирования опорного давления в реальных горных конструкциях на- всех этапах выемки запасов панели.
Основная идея работы заключается в учете особенностей деформирования тектонически нарушенной толии налегающих пород и специфики формирования, в связи с этим, опорного давления в несущих рудных конструкциях при управлении горным давлением и определении безопасных параметров выемки пологих рудных залежей по восстанию сплошным клинообразным фронтом с закладкой.
Методы исследований, использованные в работе, -включают в себя анализ и обобщение опыга применения систем разработки.руд на больших глубинах, экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния конструктивных элементов системы разработки, анализ и обобщение результатов опытно-промышленных испытаний способа выемки.
Научные положения, выносимые на защиту и научная новизна работы:
нагрузки на конструктивные элементы сплошной системы разработки с клинообразным фронтом очистных работ изменяются в режиме "нагрузсение-разгрузка", зависят от степени подработки вышележащих пород, размеров подрабатываемых тектонических блоков;
управление напряженным состоянием массива заключается
в перераспределении опорных нагрузок вдоль линии фронта очистных работ за счет изменения угла ее наклона (геометрических параметров выработанного пространства), а так же вснижении ' действующих в горных конструкциях напряжение приданием им податливости разбуриванием шпурами и глубокими скважинами;
- предельные размеры отрабатываемых панелей в пределах
шахтного поля при отработке руд на больших глубинах определя
ются несушей способностью опорных горных конструкций на флан
гах выемки и оптимальным плечом доставки самоходного оборудова
ния. -
Достоверность научных положений и выводов подтверждается обширным фактическим материалом, полученным измерениями в натурных условиях, опытом применения разработанных рекомендаций для эффективной добычи высокоценных руд.
Практическая ценность работы заключается в обосновании рекомендации по разгрузке разделительного целика и предложений по снижению уровня напряжений в краевой части массива за счет изменения утла наклона фронта выемки для условий самого глубокого в стране рудника "Таймырский", что обеспечило безопасность выемки высокоценных полиметаллических руд.
Реализация работы. Результаты работы использованы при составлении нормативно-технической документации, действующей на рудниках Норильского ГМК:
"Технологической инструкции. Применение слоевой восходящей выемки руды по восстанию залежи на руднике "Таймырский". ТИ 0401.14.44-73-89.
"Рекомендаций по порядку и последовательности отработки временного панельного целика на границе панелей 12 и 13 рудника "Таймырский";
"Временных рекомендаций по порядку и последовательности отработки времилного целика на границе панелей 12 и 13 рудника "Таймырский" (дополнительные^, а также при проектировании и ведении горных работ институтом "Норильскпроект" и рудником "Таймырский" Норильского ГМК.
Внедрение технологии'восходящей выемки сильнонарушенных руд на руднике "Таймырский" позволило повысить производительность труда забойного рабочего 'на 25-30 и снизить себестоимость добычи-на 15-20. Экономический эффект от внедрения составил 394,7 тыс.рублей (за 1968 год).
Апробация работы. Диссертационная работа в целом и отдельные ее этапы докладывались на научно-технических совещаниях Горной секции НТС и комиссиях по горным ударам Норильского горно-металлургического комбината им. А.П.Завенягина, на научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов НГМК (1985, 1986 г.г.), на Всесоюзном конкурсе молодых ученых и специалистов НТО цветной металлургии СССР (1986 г.), на X Всесоюзное семинаре по измерении напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 1987 г.), на научных семинарах лаборатории подземной разработки рудных месторождений ИПКОН АН СССР.
Публикации. По тема диссертационной работы опубликовано 5 статей.
Об-ъем работы. Диссертационная работа, общим объемом 195 страниц машинописного текста состоит из введения, 4-х глав, заключения, списка использованной литературы из 99 наименований, содержит 4 таблицы и 60 рисунков.
