Архив статей журнала
Цель исследования – изучение напряженно-деформированного состояния приконтурного массива горных пород вокруг очистного блока и прогнозная оценка разубоживания руды с учетом изменения мощности рудного тела при отработке маломощных рудных залежей на примере рудника Жолымбет.
Изучение особенностей формирования напряженно-деформированного состояния проводилось по методике, основанной на использовании численных методов исследований с учетом геологического индекса прочности (GSI), который позволяет учитывать структурные особенности горных пород, трещиноватость, литологию, обводненность и другие прочностные показатели, за счет чего происходит корректный переход от прочности образца горных пород к прочности массива.
Результаты численного анализа напряженно-деформированного состояния при-контурной части массива горных пород методом конечных элементов по критерию прочности Hoek – Brown позволили оценить геомеханическое состояние в приконтурном массиве при условии изменения мощности рудного тела и прогнозировать объем разубоживания руды.
Установлено, что при отработке рудных залежей малой мощности на прогнозное значение разубоживания руды оказывают влияние мощность рудного тела и GSI.
Получена зависимость изменения значений разубоживания руды от GSI с учетом изменения мощности рудного тела от 1 до 3 м. Анализ результатов исследования показал, что прогнозные размеры зоны разрушения пород вокруг очистных блоков имеют достаточно большие значения, за счет чего не достигаются показатели планового разубоживания руды.
Возникает необходимость снижения сейсмического воздействия силы взрыва на законтурный массив горных пород и обновления паспорта буровзрывных работ.
Приведены результаты исследования геодинамических и горно-геологических условий участка Енисейский (Красноярский край), выбранного для строительства подземной исследовательской лаборатории.
Лаборатория создается на глубине 500 м с целью обоснования пригодности породного массива для захоронения высокоактивных радиоактивных отходов. Породы представлены слаботрещиноватыми гнейсами, гранитами и дайками метадолеритов.
Для оценки устойчивости массива выполнены полевые наблюдения на коренных обнажениях пород, включающие определение показателей качества массива, измерение трещиноватости пород и рейтинговую классификацию устойчивости по методу Н.Бартона, а также ГНСС-наблюдения за деформациями земной поверхности.
Эти данные использованы при разработке трехмерной структурной модели, включающей литологию, разрывные нарушения, интрузивные тела, упруго-прочностные свойства пород, размеры зон динамического влияния разломов.
Модель станет базой для задания граничных условий и построения трехмерных вариационных моделей напряженно-деформированного состояния, выявления зон концентрации опасных напряжений, а также планирования натурных геомеханических экспериментов в горных выработках подземной лаборатории.
Полученные значения модернизированного индекса QR для основных типов пород позволили их отнести к устойчивым и среднеустойчивым, что соответствует крепким и очень крепким породам по шкале Бартона и рейтингу массива по геомеханической классификации.