Исследования потенциальной удароопасности массива горных пород на проектируемых глубинах отработки месторождения «Валунистое»

Приведены результаты анализа геологического строения кварцево-жильных зон месторождения «Валунистое», физико-механических свойств руд и скальных пород рудного поля, изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) горного массива при выемке запасов принятой в проекте системой разработки на глубинах до 440 м. В результате анализа экспериментальных кривых деформирования образцов установлена склонность большинства пород месторождения (жильный кварц, туфы, андезиты, дацит, риодацит) к горным ударам. Для определения удароопасности месторождения в целом проведено математическое моделирование изменения НДС массива при выемке запасов системами разработки с закладкой выработанного пространства с учетом исходного поля напряжений, относящегося к гравитационному типу. Показано, что гравитационные напряжения на рассматриваемых глубинах, невелики, поэтому естественное поле напряжений в массиве не может инициировать проявления горного давления в динамической форме. Выявлено, что при ведении горных работ на глубинах до 440 м значения максимальных сжимающих напряжений в массиве, обусловленных очистной выемкой, не превышают 0,10–0,43 от предела прочности пород на одноосное сжатие, что существенно меньше критического значения, провоцирующего горные удары. Установлено отсутствие удароопасности н месторождении на глубинах до 440 м от поверхности. На основании проведенных исследований, сделан вывод о том, что массив горных пород месторождения «Валунистое» на глубинах до 440 м при соблюдении принятой в проекте технологии отработки может быть отнесен к неопасным по горным ударам.

Айнбиндер И. И., Овчаренко О. В. Исследования потенциальной удароопасности массива горных пород на проектируемых глубинах отработки месторождения «Валунистое» // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 6. – С. 35–45. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_35.

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,
¹ Институт проблем комплексного освоения недр РАН.

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

1. Русанов Р. В., Янникова Ю. Ю., Янникова Л. Ю. Платиноносность Au-Ag формации на примере месторождения «Валунистое» (Чукотский автономный округ) // Вестник ВГУ. Серия: Геология. — 2019. — № 4. — С. 71—78.

2. Волков А. В., Прокофьев В. Ю., Винокуров С. Ф., Андреева О. В., Киселева Г. Д., Галямов А. Л., Мурашов К. Ю., Сидорова Н. В. Эпитермальное Au-Ag месторождение «Валунистое» (Восточная Чукотка, Россия): геологическое строение, минералого-геохимические особенности и условия рудообразования // Геология рудных месторождений. — 2020. — Т. 62. — № 2. — С. 107—133.

3. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых». Серия 03. Вып. 78, 3-е изд. перераб. — М.: НТЦ ПБ, 2021. — 520 с.

4. 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.

5. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов. — М.: Недра, 1983. — 280 c.

6. Ставрогин А. Н., Протосеня А. Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. — М.: Недра, 1985. — 271 с.

7. Malkowski P., Niedbalski Z. A comprehensive geomechanical method for the assessment of rockburst hazards in underground mining // International Journal of Mining Science and Technology. 2020, vol. 30, no. 3, pp. 345—355.

8. Simser B. P. Rockburst managements in Canadian hard rock mines // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019, vol. 11, no. 5, pp. 1036 —1043.

9. Jinglin Wen, Husheng Li, Fuxing Jiang Rock burst risk evaluation based on equivalent surrounding rock strength // International Journal of Mining Science and Technology. 2019, vol. 29, no. 4, pp. 571—576.

10. Козырев А. А., Каспарьян Э. В., Федотова Ю. В., Кузнецов Н. Н. Оценка степени удароопасности скальных горных пород на основе результатов лабораторных испытаний // Вестник МГТУ. — 2019. — Т. 22. — № 1. — С. 138—148.

11. Козырев А. А., Кузнецов Н. Н., Федотова Ю. В., Шоков А. Н. Определение степени удароопасности скальных горных пород по результатам испытаний при одноосном сжатии // Известия вузов. Горный журнал. — 2019. — № 6. — С. 41—50.

12. Методические рекомендации по оценке склонности рудных и нерудных месторождений к горным ударам. Приказ Ростехнадзора от 23 мая 2013 г. № 216.

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

14. Морозов Е. М., Муйземнек А. Ю., Шадский А. С. ANSYS в руках инженера: Механика разрушения. — М.: Изд. ЛЕНАНД, 2021.

15. Каплун А. Б., Морозов Е. М., Шамраева М. А. ANSYS в руках инженера: Практическое руководство. — М.: Изд. ЛЕНАНД, 2021.