Главная » 2014 » Август » 20 » Скачать Обоснование способов управления сдвижением и горным давлением при отработке предохранительных целиков на слепых крутопадающих бесплатно
07:08
Скачать Обоснование способов управления сдвижением и горным давлением при отработке предохранительных целиков на слепых крутопадающих бесплатно
Обоснование способов управления сдвижением и горным давлением при отработке предохранительных целиков на слепых крутопадающих залежах
Диссертация
Автор: Сосунов, Юрий Александрович
Название: Обоснование способов управления сдвижением и горным давлением при отработке предохранительных целиков на слепых крутопадающих залежах
Справка: Сосунов, Юрий Александрович. Обоснование способов управления сдвижением и горным давлением при отработке предохранительных целиков на слепых крутопадающих залежах : диссертация кандидата технических наук : 25.00.20 - Москва, 2003 - Количество страниц: 117 с. ил Москва, 2003 117 c. :
Объем: 117 стр.
Информация: Москва, 2003
Содержание:
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДА Ч ИССЛЕДОВАНИЙ
11 Общие сведения об изученности процесса сдвижения
12 Изученность процесса сдвижения пород на рудных месторождениях ,
13 Существующие методы расчета деформаций массива горных пород
14 Изученность процесса сдвижения горных пород и земной поверхности на Иртышском руднике
15 Наблюдения за сдвижением горных пород на Иртышском руднике
16 Постановка задач исследований
2 ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ПРОЦЕСС СДВИЖЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ РАЗРАБОТКЕ ИРТЫШСКОГО • МЕСТОРОЖДЕНИЯ
21 Определение физико-механических свойств массива горных пород
22 Определение свойств закладочного массива
23 Природное поле напряжений
3 ОБОСНОВАНИЕ МЕР ОХРАНЫ ШАХТНЫХ СТВОЛОВ
31 Характеристика охраняемых объектов
32 Определение деформаций шахтных стволов численным моделированием
33 Оценка горизонтальных смещений массива по данным профилировки стволов шахт
34 Оценка точности результатов профилировок
35 Определение углов сдвижения по простиранию
5 б Выбор и обоснование мер охраны стволов шх «Вспомогательная» и Р Э Ш
4 АНАЛИЗ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ НА НИЖНИХ ГОРИЗОНТАХ ИРТЫШСКОГО РУДНИКА И ВЫБОР ТЕХНОЛОГИИ ГОРНЫХ РАБОТ
41 Наблюдаемые на практике проявления горного давления
42 Причина разрушения штреков
43 Анализ геомеханической ситуации на нижних горизонтах
44 Опыт отработки нижних горизонтов Иртышского месторождения
45 Рекомендации по обеспечению устойчивости подэтажных штреков
46 Определение предельной глубины применения слоевых систем разработки
47 Экономическая оценка показателей потерь металла и разубоживания руды при переходе на систему с обрушением
Введение:
В настоящее время все шире практикуется выемка запасов руды из предохранительных целиков. При этом, как правило, управление сдвижением горных пород осуществляется закладкой выработанного пространства.Использование закладки в качестве горной меры охраны сооружений не всегда экономически эффективно, особенно при средней ценности руд.Например, на Иртышском месторождении около 40% запасов рядовых по ценности руд находится в предохранительных целиках стволов шахт.Отработка данных запасов системами с закладкой выработанного пространства давала низкую рентабельность, что привело к полной остановке производства на Иртышском руднике в середине 90-х годов. В таких ситуациях альтернативой является погашение выработанного пространства обрушением, а для обеспечения сохранности стволов шахт необходимо выбрать и обосновать другие горные меры охраны. Возможность их применения должна быть обоснована специальными геомеханическими исследованиями. Это позволит обеспечить рентабельность разработки месторождения путем снижения себестоимости добычи руды на 15-20% за счет исключения затрат на закладку.При разработке слепых крутопадающих залежей линзовидной формы особое значение имеет определение углов сдвижения по простиранию, по которым определяются размеры предохранительных целиков стволов шахт.Необоснованное увеличение размеров предохранительных целиков приводит к росту затрат на отработку запасов в контуре целика.На глубоких горизонтах крутопадающих залежей геомеханическая ситуация определяется тем, что вышележащая часть залежи уже отработана.Нижние горизонты, под выработанным пространством, оказываются в зоне опорного давления. Это приводит к разрушению выработок и, как следствие, высокому травматизму. В данной ситуации для обеспечения безопасности горных работ при разработке крутопадающих залежей на глубоких горизонтах необходимо применение дополнительных мер по управлению горным давлением.Поэтому обоснование способов управления сдвижением и горным давлением при отработке предохранительных целиков стволов шахт на слепых крутопадающих залежах является актуальной задачей.Цель работы - обеспечение экономической эффективности и безопасности извлечения запасов из предохранительных целиков с погашением выработанного пространства обрушением путем обоснования способов управления сдвижением и горным давлением.Основная идея работы заключается в том, что экономическая эффективность и безопасность извлечения запасов из предохранительных целиков достигается за счет применения в качестве горной меры охраны стволов шахт ленточных барьерных целиков по падению залежи, ограничивающих зону сдвижения вмещающих пород замкнутыми областями.Задачи исследований: 1. Установить основные закономерности процесса сдвижения при разработке слепых крутопадающих залежей небольшой мощности для обоснования мер охраны шахтных стволов при переходе на системы с обрушением вмещающих пород.2. Для определения размеров предохранительных целиков при разработке слепых крутопадающих залежей установить зависимость углов сдвижения по простиранию от геометрии выработанных пространств.3. Выбрать и обосновать мероприятия по управлению горным давлением и обеспечению безопасности горных работ на глубоких горизонтах слепых крутопадающих залежей.Методы исследований. Анализ практического опыта разработки Иртышского месторождения, результатов наблюдений за процессом сдвижения на рудных месторождениях и литературных источников, численное моделирование геомеханических процессов и расчетноаналитические методы определения напряжений на контуре выработки, статистические методы анализа данных.Научные положения, выносимые на защиту: 1. Управление процессом сдвижения горных пород при отработке предохранительных целиков с погашением выработанного пространства обрушением и охрана стволов шахт осуществляется оставлением ленточных барьерных целиков по падению залежи, которые препятствуют развитию общей зоны сдвижения горных пород, ограничивая ее замкнутыми областями.3. Предельная глубина, ниже которой отработка крутопадающих залежей должна вестись с применением дополнительных мер по управлению горным давлением, определяется концентрацией горизонтальных напряжений в зоне опорного давления, величина которых линейно зависит от пролета выработанного пространства по падению и расстояния от земной поверхности до верхней границы горных работ.Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций достигнута большим объемом натурных данных для получения статистически значимых зависимостей, обоснована сходимостью параметров процесса сдвижения, полученных численным моделированием и натурными наблюдениями, соответствием параметров, полученных в результате расчета, наблюдаемым в натуре проявлениям горного давления.Научная новизна работы: 1. Предложен новый способ оценки величин горизонтальных смещений массива по глубине по результатам профилировок шахтных стволов.2. Обоснован способ управления сдвижением горных пород путем оставления ленточных барьерных целиков по падению залежи; предложена методика расчета новой горной меры охраны стволов шахт.3. Установлена новая зависимость между углами сдвижения по простиранию и геометрическими параметрами выработанного пространства слепых крутопадающих залежей.4. Предложена новая методика определения предельной глубины, ниже которой отработка слепых крутопадающих залежей должна вестись с применением дополнительных мер по управлению горным давлением.Практическое значение работы состоит в обосновании изменения горных мер охраны пхахтных стволов и способа управления горным давлением при отработке глубоких горизонтов слепых крутопадающих залежей.Реализация работы. Полученные в работе результаты вопхли в «Технологический регламент на разработку нижних горизонтов Иртышского рудника», согласованный с органами Госгортехнадзора Республики Казахстан. Обоснованный способ управления сдвижением в контуре предохранительных целиков путем оставления барьерных целиков по падению залежи и обрушением вмещающих пород между ними внедрен в производство, и в настоящее время на Иртышском руднике является основным.Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на конференциях: «Проблемы комплексного освоения рудных и нерудных месторождений Восточно-Казахстанского региона» (г.Усть-Каменогорск, 2001 г.), «Наука и новейшие технологии при освоении месторождений полезных ископаемых в начале X X I века» (г. Москва, 2001 г.) и «Проблемы освоения недр в X X I веке глазами молодых» (г. Москва, 2002 г.).Публикации. По результатам исследований опубликовано 8 работ, в которых изложены основные положения диссертационной работы.Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав и заключения, изложена на 117 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 15 таблиц, список использованной литературы из 117 наименований.
