Оценка устойчивости массива при стадийной отработке запасов линзы Ждановского месторождения по результатам моделирования его напряженно-деформированного состояния

Отработка запасов линз или жил сложной геометрической формы системой разработки с открытым очистным пространством обуславливает необходимость определения оптимальных параметров камер и целиков, а также последовательности их отработки. Полное и безопасное извлечение запасов линзы может быть обеспечено только при соблюдении условия устойчивости пород кровли камер и параметров целиков. Линза ЮЗ-2 расположена в районе Юго-Западного рудного тела (ЮЗРТ) Ждановского месторождения и характеризуется сложной геометрической формой. Размеры линзы позволяют использовать камерную систему разработки с открытым очистным пространством. Таким образом, определение устойчивых параметров целика и обеспечение устойчивости очистного пространства при отработке данного участка Ждановского месторождения являются актуальными задачами. Для решения этих задач применялось двухмерное моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) массива с использованием метода конечных элементов в упругой постановке. Были созданы 2 модели массива, соответствующие вертикальным сечениям по простиранию и вкрест простирания рудного тела. В результате расчета НДС массива были получены распределения максимальных и минимальных напряжений и определены устойчивые параметры целика и очистного пространства.

Кулькова М. С., Земцовский А. В. Оценка устойчивости массива при стадийной отработке запасов линзы Ждановского месторождения по результатам моделирования его напряженно-деформированного состояния // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 103—110. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_103.

Кулькова Мария Сергеевна¹ — аспирант, м.н.с., m.kulkova@ksc.ru;
Земцовский Александр Васильевич¹ — канд. техн. наук, заведующий лабораторией «Инструментальных исследований состояния горных пород Арктической зоны РФ»;
¹ Горный институт Федерального исследовательского центра «Кольский научный центр Российской академии наук», Апатиты, Россия.

1. Нестеров К. В., Кузенков М. В. Развитие ресурсной базы АО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. — 2019. — № 11 (923). — С. 16—22. DOI 10.17580/tsm.2019.11.01.

2. Горбунов Г. И., Астафьев Ю. А., Гончаров Ю. В. и др. Медно-никелевые месторождения Печенги. — М.: ГЕОС. — 1999. — 236 с.

3. Волков В. Н., Макеев В. И. История и перспективы развития минеральносырьевого комплекса ОАО «Кольская ГМК» // Цветные металлы. — 2013. — № 10. — С. 27—32.

4. Токарев О. В., Кузенков М. В., Удалов А. Е. Технологии подземной выемки запасов медно-никелевых руд Ждановского месторождения в период перехода с открытого способа разработки на подземный // Горный журнал. — 2015. — № 6. — С. 60—64. DOI 10.17580/gzh.2015.06.12.

5. Еременко В. А., Еременко А. А., Потапов Е. В., Павлов Д. А., Атанов В. В., Временков С. В. Геомеханическая оценка состояния массива при ведении горных работ на Ждановском месторождении подземным способом // ГИАБ. — 2010. — № 11. — С. 271—282.

6. Mallı, T. Yetkin, M. Özfırat, M. Kahraman, B. Numerical analysis of underground space and pillar design in metalliferous mine. Journal of African Earth Sciences, 2017, No. 134, pp. 365—372. DOI: 10.1016/j.jafrearsci.2017.07.018.

7. Heidarzadeh, Sh. Saeidi, A., Rouleau, A. Evaluation of the effect of geometrical parameters on stope probability of failure in the open stoping method using numerical modeling. International Journal of Mining Science and Technology, 2019. No.29, pp. 399— 408. DOI: 10.1016/j.ijmst.2018.05.011.

8. Ловчиков А. В., Удалов А. Е., Белявский Ю. Г. Напряженное состояние пород в верхних слоях земной коры по данным натурных измерений в рудниках вблизи скважины СГ–3 // Вестник МГТУ. — 2007. — Т.10, № 2. — C. — 267—272.

9. Мельников Д. Н. Измерение напряжений в массиве пород Ждановского месторождения методом разгрузки (торцевой вариант) // Вестник Кольского научного центра РАН. — 2019. — № 1 (11). — С. 57—61.

10. Козырев А. А., Семенова И. Э., Земцовский А. В. Об оценке удароопасности массива горных пород Ждановского месторождения // Труды Ферсмановской научной сессии ГИ КНЦ РАН. — 2017. — № 14. — С. — 300—303.

11. Heidarzadeh, Sh. Assessing the effect of open stope geometry on rock mass brittle damage using a response surface methodology. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 2018, No.106, pp. 60—73. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2018.03.015.

12. Wael R. Abdellah, Haitham M. Ahmed & Mohammed A. Hefni. Numerical modelling of staged stope extraction in a tabular steeply dipping deposit. Geomechanics and Geoengineering, 2019, No. 14, pp. 41—51. DOI: 10.1080/17486025.2018.1508856.