Прогноз геомеханического состояния массива горных пород глубоких горизонтов Зун-Холбинского месторождения

Зун-Холбинское крутопадающее золоторудное месторождение разрабатывается подземным способом в сложных условиях геологической среды. С целью эффективного управления горным давлением при проведении горных выработок и очистных работ было проведено исследование геомеханического состояния массива горных пород на глубоких горизонтах месторождения. Представлены результаты анализа геологического строения золоторудного месторождения с тектоникой горного массива. Определена степень устойчивости пород от «средней» до «неустойчивой». Изучены физико-механические свойства пород горного массива и их склонность к динамическому проявлению горного давления. Определены предельно допустимые напряжения для руд и пород. На основе проведенных измерений на станциях щелевой разгрузки исследованы природные напряжения в массиве горных пород месторождения. Проведенные расчеты показали, что в массиве горных пород действуют значительные гравитационно-тектонические напряжения. С помощью математического моделирования методом конечных элементов исследованы техногенные напряжения в массиве вокруг подготовительных и очистных выработок. Установлены основные закономерности распределения техногенных напряжений в кровле, углах кровли и стенках штреков в зависимости от глубины горных работ (800—1000 м) и расстояния между очистной камерой и штреком. Установлена зона опорного давления в районе ведения очистной выемки. Анализ моделирования показал, что в оставляемых целиках также напряжения превышают допустимые, что приводит к их разрушению. Дан прогноз геомеханического состояния массива горных пород на глубоких горизонтах при разработке месторождения.

Павлов А. М. Прогноз геомеханического состояния массива горных пород глубоких горизонтов Зун-Холбинского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 5. – С. 105–114. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-50-105-114.

Павлов Александр Митрофанович – д-р техн. наук, профессор, Иркутский национальный исследовательский технический университет, e-mail: go_gor@estu.edu.

1. Сосновская Е. Л., Авдеев А. Н. Управление геомеханическими процессами на золоторудных жильных месторождениях Восточной Сибири // Известия вузов. Горный журнал. — 2019. — № 5. — С. 21—29. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-5-21-29.

2. Павлов А. М., Филонюк В. А., Сосновская Е. Л., Сосновский Л. И. Геометрические модели естественного напряженного состояния массива горных пород золоторудных месторождений // Известия вузов. Горный журнал. — 2010. — № 5. — С. 41—45.

3. Влох Н. П. Управление горным давлением на подземных рудниках. — М.: Недра, 1994. — 208 с.

4. Зубков А. В. Геомеханика и геотехнология. — Екатеринбург: УрО РАН, 2001. — 335 с.

5. Неганов В. П. Технология разработки золоторудных месторождений. — М.: Недра, 1995. — 336 с.

6. Павлов А. М. Совершенствование технологии подземной разработки жильных месторождений золота. — Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. — 128 с.

7. Figueiredo B., Cornet F. H., Lamas L., Muralha J. Determination of the stress field in a mountainous granite rock mass // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2014. Vol. 72, pp. 37—48. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2014.07.017.

8. Zienkiewicz O. C., Taylor R. L., Fox D. D. The finite element method for solid and structural mechanics. Oxford: Butterworth—Heinemann, 2013. 672 p.

9. Bokiy I. B., Zoteev O. V., Pul V. V., Pul E. K. Selection of basic data for numerical modeling of rock mass stress state at Mirny Mining and Processing Works, Alrosa Group of Companies // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 2018, Vol. 134, article 012008. DOI: 10.1088/1755-1315/134/1/012008.

10. Павлов А. М. Обоснование параметров подземной геотехнологии жильных золоторудных месторождений на основе выявления и использования свойств фрактальности геологической среды // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 4. — С. 106—112.

11. Bahrani N., Hadjigeorgiou J. Influence of stope excavation on drift convergence and support behavior: insights from 3D continuum and discontinuum models // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2018, Vol. 51. pp. 2395—2413.

12. Paul A., Murthy V. M. S. R., Prakash A., Singh A. K. Estimation of rock load in development workings of underground coal mines. A modified RMR approach current science, 2018. Vol. 114(10), pp. 2167—2174.

13. Сосновская Е. Л., Авдеев А. Н. Прогноз потенциальной удароопасности круто-падающих жильных золоторудных месторождений // Известия вузов. Горный журнал. —2016. — № 2. — С. 74—85.