ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫЕМКИ ЗАПАСОВ ГЛУБОКИХ ГОРИЗОНТОВ КУКИСВУМЧОРРСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Представлены результаты геомеханического обоснования выемки запасов глубоких горизонтов Кукисвумчоррского месторождения в условиях действия высоких тектонических напряжений. Установлены технологические факторы, негативно сказывающиеся на устойчивости выработок и в целом массива горных пород. Определены основные принципы, система разработки и параметры горной технологии отработки запасов горизонта +90 м. Предложены региональные и локальные мероприятия, обеспечивающие разгрузку значительной части отрабатываемого массива. Проведено многовариантное численное моделирование напряженно-деформированного состояния массива пород при имитации последовательной выемки запасов горизонта методом конечных элементов в объемной постановке с использованием программного комплекса SigmaGT, разработанного в Горном институте
КНЦ РАН. В модели месторождения учтены основные геологические, геомеханические и горнотехнические факторы. Выявлены зоны концентрации сжимающих напряжений и разгрузки массива. Показано преимущество ортовой подготовки запасов горизонта и определены параметры опережений, гарантирующих снижение уровня удароопасности при проходке выработок и отработке секций в защищенных зонах. Представленные положения вошли в «Регламент отработки запасов горизонта +90 м Кукисвумчоррского месторождения Кировского рудника».

Конечно-элементная модель разработана в рамках гранта по приоритетному направлению деятельности РНФ «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» № 17-17-01302.
Исследования выполнены при финансовой поддержке АО «Апатит», представленные результаты вошли в «Регламент отработки запасов горизонта +90 м Кукисвумчоррского месторождения Кировского рудника».

Ключевые слова

Механика горных пород, напряженно-деформированное состояние, удароопасность, тектонические напряжения, подземные горные работы, численное моделирование.

Номер: 4
Год: 2017
ISBN:
UDK: 622.831
DOI:
Авторы: Козырев А.А., Семенова И.Э., Аветисян И.М.

Информация об авторах: Козырев Анатолий Александрович – доктор технических наук, профессор, зам. директора, e-mail: kozar@goi.kolasc.net.ru, Семенова Инна Эриковна – кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник e-mail: innas@goi.kolasc.net.ru, Аветисян Иван Михайлович – кандидат технических наук, научный сотрудник, e-mail: ivanavetisyan@yandex.ru, Горный институт Кольского научного центра РАН.

Библиографический список:
1. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам (РД 06-329-99). – М., 2000.
2. Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам (Хибинские апатит-нефелиновые месторождения). – Апатиты-Кировск, 2010. – 117 с.
3. Сашурин А. Д., Панжин А. А. Актуальные проблемы геомеханического обеспечения эффективного и безопасного освоения месторождений твердых полезных ископаемых северных и северо-восточных регионов России // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2015. – № S30. – С. 62–70.
4. Батугин А. С. К оценке геодинамического риска // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2006. № 9. С. 44–52.
5. Козырев А. А., Панин В. И., Свинин В. С. Геодинамическая безопасность при разработке рудных месторождений в высоконапряженных массивах // Горный журнал. – 2010. – № 9. – С. 40–43.
6. Kozyrev A. A., Semenova I. E., Avetisian I. M., Zemtsovskii A. V. Metho-
dological approaches and realization of joining zones mining in the rockburst hazardous conditions // International Multidisciplinary Scientific Geo-
conference SGEM. 2016. Book 1. V. II. P. 565–572.
7. Trinh N., Jonsson K. Design considerations for an underground room in a hard rock subjected to a high horizontal stress field at Rana Gruber, Norway // Tunnelling and Underground Space Technology, 2013, Vol. 38, pp. 205–212.
8. Meifeng Cai. Prediction and prevention of rockburst in metal mines – A case study of Sanshandao gold mine // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering, Volume 8, Issue 2, April 2016, Pages 204–211.
9. Козырев А. А., Панин В. И., Иванов В. И., Савченко С. Н. и др. Управление горным давлением в тектонически напряженных массивах. – Апатиты, 1996. – 159 с. (I часть); 162 с. (II часть)
10. Козырев А. А., Панин В. И., Семенова И. Э. Опыт применения экспертных систем оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород для выбора безопасных способов отработки рудных месторождений // Записки Горного института. – 2012. – Т. 198. – C. 16–23.
11. Melnikov N. N., Kozyrev A. A., Demidov Yu. V. Yenyutin A. N. Maltsev V. A. Svinin V. S. Geomechanic substantiation of effective thick-deposits mining at great depths. Proceedings of the 8th international symposium on mining in the arctic; St-Petersburg, 2005, p. 35–43.
12. Козырев А. А., Семенова И. Э., Земцовский А. В. Варианты создания опережающей разгрузочной зоны на глубоких горизонтах Кукисвумчоррского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2016. – № 4. – С. 231–245.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.