Прогноз положения границ зоны опасных сдвижений при дальнейшей отработке кимберлитовой трубки «Мир»

Приведена характеристика геологического строения кимберлитовой трубки «Мир», отработку которой осуществляет акционерная компания «АЛРОСА», представлены варианты дальнейшей послеаварийной отработки глубоких горизонтов месторождения. Описаны способы оценки параметров зоны сдвижения, развивающейся в окрестности выработанного пространства, заполненного твердеющей смесью. Обоснована актуальность прогнозирования положения границ зоны опасных сдвижений при применении систем с твердеющей закладкой выработанного пространства. Это обусловлено тем, что действующие нормативные документы позволяют оценить параметры процесса сдвижения только для систем отработки с обрушением, несмотря на то, что в условиях неполной подработки с увеличением глубины углы сдвижения становятся более крутыми. Показана разработанная методика расчета параметров зон сдвижения на примере отработки глубоких запасов подземного рудника «Мир» АК «АЛРОСА» (ПАО). Проведена параллель между результатами натурных маркшейдерских измерений, полученных на подземном руднике «Интернациональный», и результатами расчетов границы зоны опасных сдвижений на подземном руднике «Мир». Оба месторождения находятся в одном кимберлитовом поле и отрабатываются системами с твердеющей закладкой выработанного пространства. Представленная методика расчетов позволяет существенно уменьшить границы зоны опасных сдвижений, что, в свою очередь, положительно сказывается при проектировании подземных выработок в части их расположения в околорудном пространстве.

Бокий И. Б., Зотеев О. В., Пуль В. В. Прогноз положения границ зоны опасных сдвижений при дальнейшей отработке кимберлитовой трубки «Мир» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5—2. — С. 48—57. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_52_0_48.

Бокий Игорь Борисович¹ — канд. физ.-мат. наук, доцент, заведующий лабораторией геомеханики, bokiyib@alrosa.ru;
Зотеев Олег Вадимович¹ — докт. техн. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории геомеханики, zoteev.o@mail.ru;
Пуль Виктория Витальевна¹ — главный специалист лаборатории геомеханики, pulvv@alrosa.ru;
¹ Институт «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА» (ПАО), 678174, Республика Саха (Якутия), г. Мирный, улица Ленина д. 39, Россия.

Бокий И. Б., bokiyib@alrosa.ru

1. Временные правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок месторождений цветных металлов с неизученным процессом сдвижения горных пород. — Л.: ВНИМИ, 1986.

2. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ при разработке меднорудных месторождений Урала. — М.: МЦМ СССР, 1978.

3. Прочухан Д. П. Остаточные напряжения в скальных массивах и возникающие при их разгрузке деформации // Формирование и изменение физико-механических свойств пород под влиянием естественных и искусственных факторов. Тезисы докладов к III регион. совещанию по инж. геологии. 27—29 окт. 1966 г. — Л.: НТО горное, 1966. — С. 41—59.

4. Исследование сопротивляемости скального массива сдвигу по трещинам бортового отпора в основании плотины Токтогульской ГЭС //Научные исследования по гидротехнике в 1974 г. — Л.: ВНИИГ, 1975. — С. 122—124.

5. Лыкошин А. Г. Трещины бортового отпора // Бюллютень МОИП, отдел геологический. — 1963. — Том 28. — №4. — С. 53—60.

6. Бокий И. Б., Зотеев О. В., Пуль В. В., Федянин А. С. Методология определения параметров зоны сдвижения при отработке алмазоносных месторождений Якутии при системах с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями //  Горный  журнал.  —  2020.  —  №  1.  —  C.  91  —  97. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.18.

7. Xiao Y. X., Feng X. T., Li S. J., Feng G. L., Yu Y. Rock mass failure mechanisms during the evolution process of rockbursts in tunnels // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2016, vol. 262, pp.174—181.

8. Poulsen B. A., Adhikary D. P., Elmouttie M. K., Wilkins A. Convergence of synthetic rock mass modelling and the Hoek–Brown strength criterion // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2015, vol. 438, pp.171—180. DOI: 10.1016/j. ijrmms.2015.09.022.

9. Villaescusa Е. Geotechnical Design for Sublevel Open Stoping. Boca Raton, CRC Press, 2014. — 481 p.

10. Rafet Rafi Zeqiri, Jahir Gashi, Festim Kutllovci. Stability analysis of security pillars with di-mension 10 x 10 m fromed by ore of mineral body during the exploitation of the “Trepça” mine in Stantërg // Mining Scince Journal. 2019, pp. 37—44. DOI: https://doi. org/10.37190/msc192603

11. Sebastian Chęciński, Andrzej Witt. Modeling and simulation analysis of mine production in 3D environment // Mining Science. 2015, pp 181—189. DOI: https://doi. org/10.5277/msc152215.

12. Семенова И. Э., Аветисян И. М. Оценка параметров взаимного влияния открытых и подземных горных работ в сложных геомеханических условиях // Горный журнал. — 2021. — № 1. — C. 71—73.

13. Быкадоров А. И., Дегтярев Д. Н., Смирнов С. А., Печенегов О. Ю. Определение мульды сдвижений при отработке прибортовых запасов комплексом глубокой разработки пластов Талдинского месторождения Кузбасса // Горный журнал. — 2020. — № 4. — C. 84—87.

14. Мажитов А. М., Корнеев С. А., Пыталев И. А., Кравчук Т. С. Обоснование устойчиво-безопасных параметров откосов бортов карьера «Камаган» при подземной доработке месторождения // Горный журнал. — 2018. — № 2. — C. 42—44.

15. Зырянов И. В., Зотеев О. В., Барышников В. Д., Пуль В. В. Выбор и обоснование состава наблюдений и критериев безопасности при геомеханическом мониторинге на руднике «Интернациональный» // Горный журнал. — 2019. — № 2. — C. 67—69.

16. Коваленко А. А., Захаров Н. Е., Пуль Э. К., Золотин В. Г. Геомеханические аспекты разработки кимберлитового месторождения трубки «Интернациональная» // Горный журнал. — 2019. — № 2. — C. 70—73.

17. Laubscher D., Guest A., Jakubec J. Guidelines on Caving Mining Methods: The Underlying Concepts. Queensland, The University of Queensland. 2017, pp. 282.

18. Wang Jin-an, Jiao Jun-ling. Criteria of support stability in mining of steeply inclined thick coal seam // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2016, vol. 82, pр. 22—35.

19. Judeel G., Swanepoel T., Holder A., Swarts B., van Strijp T., Cloete A. Extension of the Cullinan Diamond Mine No. 1 Shaft underneath the existing operating shaft, with emphasis on rock engineering considerations // Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2016, vol. 116, no. 8, pp. 745—752. http://dx.doi.org/10.17159/2411—9717/2016/v116n8a6

20. Tukker H., Holder A., Swarts B., van Strijp T., Grobler E. The CCUT block cave design for Cullinan Diamond Mine // Journal of The Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 2016, vol. 116, no. 8, pp. 715—722. DOI:10.17159/2411—9717/2016/ V116N8A2.