Исследования потенциальной удароопасности массива горных пород на нижних горизонтах месторождения Шануч

Приведены результаты анализа геологического строения, физико-механических свойств горного массива, изменения его напряженно-деформированного состояния (НДС) при выемке подкарьерных запасов сульфидных медно-никелевых руд месторождения Шануч подземным способом, что связано с необходимостью вовлечения в отработку запасов, залегающих на нижних горизонтах (глубина от дневной поверхности до 500 м). Выявлены вмещающие породы месторождения (гнейсограниты, габбро), склонные к горным ударам. С учетом исходного поля напряжений, относящегося к гравитационно-тектоническому типу с главными субгоризонтальными напряжениями, превышающими гравитационную составляющую, проведено математическое моделирование изменения НДС массива при выемке запасов месторождения системой разработки с обрушением с подэтажной отбойкой и торцевым выпуском под рудной «подушкой». Показано, что в данных условиях вертикальные нагрузки на отрабатываемый массив в зоне ведения подземных горных работ невелики, и геомеханическая ситуация здесь определяется исключительного горизонтальной составляющей естественного поля напряжений. Показано, что при ведении горных работ на глубинах до 500 м максимальные напряжения, возникающие в массиве склонных к горным ударам вмещающих пород, не превышают 0,4 от предела их прочности на одноосное сжатие. Установлено отсутствие удароопасности на месторождении до глубины от поверхности 500 м, проявления горного давления в динамических формах не прогнозируются. Сделан вывод о том, что массив горных пород месторождения Шануч до глубины от поверхности 500 м при соблюдении принятой в проекте технологии отработки системой разработки с обрушением с подэтажной отбойкой и торцевым выпуском под рудной «подушкой» может быть отнесен к неопасным по горным ударам.

Айнбиндер И. И., Овчаренко О. В., Пацкевич П. Г. Исследования потенциальной удароопасности массива горных пород на нижних горизонтах месторождения Шануч // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2019. – № 12. – С. 30–40. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-12-0-30-40.

Айнбиндер Игорь Израилевич¹ — д-р техн. наук, профессор,
заведующий отделом, e-mail: geoexpert@yandex.ru,
Овчаренко Оксана Васильевна¹ — канд. техн. наук,
старший научный сотрудник, e-mail: geoexpert@yandex.ru,
Пацкевич Петр Геннадьевич¹ — канд. техн. наук,
старший научный сотрудник, e-mail: ppg1975@hotmail.ru,
¹ Институт проблем комплексного освоения недр.

Овчаренко О.В., e-mail: geoexpert@ yandex.ru.

1. Кунгурова В. Е., Трухин Ю. П., Алискеров А. А. Струтурно-текстурные и минералогтческие особенности зоны окисления рудного тела № 1 месторождения Шануч (Камчатка) //
Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № S31. — С. 56—71.

2. Трухин Ю. П., Степанов В. А., Сидоров М. Д., Кунгурова В. Е. Шанучское медно-никелевое месторождение: геолого-геофизическая модель, состав и геохимия руд // Руды и металлы. — 2009. — № 5. — С. 75—81.
3. Дюдин Ю. К., Денисов М. Э., Фурсов Е. Г., Цибулько В. В. Проект вскрытия и отработки месторождения медно-никелевых руд Шануч // Горный журнал. — 2008. — № 6. — С. 52—55.
4. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В. Геотехнологические и геомеханические особенности перехода от открытых к подземным работам на больших глубинах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № S56. — С. 67—79.
5. Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В. Проектирование формирования и развития горнотехнических систем при комбинированной геотехнологии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № S45-1. — С. 229—240.
6. Zehirov S., Kaykov D., Koprev I. А review of combining open-pit and underground mining methods around the world // Journal of Mining and Geological Sciences. 2017;60:17—20.
7. Olavarria S., Adriasola P., Karzulovic A. Transition from open pit to underground mining at Chuquicamata, Antofagasta, Chile / International Symposium on Stability of Rock Slopes in Open Pit Mining and Civil Engineering. Cape Town, South Africa, 3—6 April 2006. The South African Institute of Mining and Metallurgy, 2006.
8. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Положение по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам». Приказ Ростехнадзора от 02.12.2013 № 576. Зарегистрировано в Минюсте России 04.04.2014 № 31822.
9. Овчаренко О. В., Айнбиндер И. И., Пацкевич П. Г. Исследование удароопасности массива горных пород месторождения Морошка, отрабатываемого системой разработки с закладкой выработанного пространства // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 8. — С. 5—15. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-8-0-5-15.
10. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов. — М.: Недра, 1983.
11.Ставрогин А. Н., Протосеня А. Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. — М.: Недра, 1985.
12. Замесов Н. Ф., Айнбиндер И. И., Бурцев Л. И., Родионов Ю. И., Овчаренко О. В., Аршавский В. В. Развитие интенсивных методов добычи руд на больших глубинах. — М.: ИПКОН АН
СССР, 1990.
13. Замесов Н. Ф., Айнбиндер И. И. Горные удары и стратегия разработки рудных месторождений на больших глубинах. — М.: ИПКОН АН СССР, 1984.
14. Jalbout A., Simser B. Rock mechanics tools for mining in high stress ground conditions at Nickel Rim South Mine / Proceedings of the Seventh International Conference on Deep and High Stress Mining, Australian Centre for Geomechanics, 2014.
15. Seccombe K. R. Numerical modeling of mining subsidence / Bachelor Thesis. 2014.
16. Zienkiewicz O. C., Taylor R. L., Fox D. D. The finite element method for solid and structural mechanics. Oxford: Butterworth—Heinemann, 2013. 672 p.
17. ANSYS Release 11.0. Documentation. Structural Analysis Guide. December 2006.