Search

Актуальность исследования. Статья посвящена актуальной проблеме совершенствования технологии разработки сложно-структурных месторождений скального типа для увеличения производства содержащихся в рудах редких и ценных металлов, дефицитность которых возрастает с развитием научно-технического прогресса. Цель исследования - определение условий совмещения систем разработки разных классов для увеличения возможностей селективизации добычных работ при использовании различных вариантов извлечения руд в смежных добычных участках. Методика исследования. Основу исследования составляет экономический расчет возможных вариантов совмещения в пределах рудного поля на основе полученных экспериментально сведений о рудовмещающем массиве. Результаты. Дана характеристика условий залегания руд на конкретном скальном месторождении сложной структуры. Произведено инженерно-геологическое районирование рудовмещающего массива с дифференцированной оценкой геологоструктурных нарушений по величине и направленности. Дан прогноз возможного по аналогии с практикой поведения горных выработок под влиянием разломных структур и макротрещин. На уровне экспертной оценки определена целесообразность применения слоевой или камерной систем разработки с закладкой технологических пустот твердеющими смесями. Выводы. Эффективность выемки руд достигается селективизацией выемки запасов в пределах одного рудного поля при комбинировании систем разработки при максимальном учете геолого-структурных факторов локализации руд и механофизических свойств рудовмещающих пород. The relevance of the study. The article is devoted to the urgent problem of improving the technology for developing complex structural rocky deposits to increase the production of rare and valuable metals contained in ores, the deficiency of which increases with the development of scientific and technological progress. The purpose of the study is to determine the conditions for combining development systems of different classes in order to increase the possibilities for selection of mining operations using various options for ore extraction in adjacent mining areas. The methodology of the study. The basis of the study is the economic calculation of possible combinations within the ore field based on experimentally obtained information about the ore-bearing massif. Results. The authors have characterized the ore bedding conditions at a specific rock deposit of complex structure, carried out the engineering geological zoning of the rocks of the ore-bearing massif with a differentiated assessment of geological and structural disturbances in magnitude and direction and made the forecast of the possible behavior of mine workings, by analogy with the practice, under the influence of fault structures and macrocracks. At the level of expert evaluation, the appropriateness of using a layered or chamber development system with the laying of technological voids hardening mixtures is determined. For areas containing the main reserves of the ore balance sheet of the deposit, the effectiveness of development systems was assessed by comparing alternative options for layer and chamber excavation, as well as the same shopping. Conclusions. The efficiency of ore mining is achieved by selection of reserves mining within the same ore field when combining mining systems with the maximum allowance for the geological and structural factors of ore localization and the mechanical and physical properties of ore-bearing rocks.

Актуальность. При подземной разработке скальных металлических месторождений в зоне сопряжения очистных и подготовительных выработок динамика напряжений и деформаций осложняет процессы добычи руд и снижает эффективность производства. На участке сопряжения выработок деформации в породах служат источником локальных обрушений. Исследование механизма развития напряжений и деформаций в зоне вскрытия рудного тела горными выработками позволяет скорректировать параметры очистных работ, снижая результаты негативного проявления горного давления. Основными методами прогнозирования темпов развития горного давления являются натурные исследования с использованием геофизических и маркшейдерских методов. Полученные значения напряжений и деформаций являются основой для объективной оценки состояния массива в зоне сопряжения выработок. Результаты. По данным натурных исследований строили графики изменения деформации крепи во времени и пространстве вокруг выработки и оценивали механизм развития горного давления под влиянием горных работ. Определено, что массив характеризуется тремя участками действующих напряжений. Установлен незначительный рост напряжений в течение первых трех месяцев очистных работ, а также более медленные темпы нарастания напряжений в породе, чем в руде. Выявлено, что добыча руд в зоне сопряжения выработок по характеру развития деформаций подразделяется на три фазы, подчиняющиеся закономерностям. Выводы. Установленные закономерности развития напряжения в зоне ослабления массивом позволяют прогнозировать состояние массива с достаточной для управления детализацией, что дает возможность корректировать параметры разработки с получением экономического эффекта за счет уменьшения разубоживания руд и уменьшения опасности для горнорабочих. Relevance. At underground mining of rocky metal deposits in the junction zone of treatment and preparatory workings, the dynamics of stresses and strains complicates ore mining and reduces production efficiency. At the site of conjugation of workings, deformations in rocks serve as a source of local collapses. The study of the mechanism of development of stresses and deformations in the zone of ore body opening by mine workings allows adjusting the parameters of the cleaning works, reducing the results of the negative manifestation of rock pressure. The main methods of predicting the rate of development of rock pressure are field studies using geophysical and surveying methods. The obtained values of stresses and strains are the basis for an objective assessment of the state of the array in the junction area of the workings. Results. According to the field studies, the authors have constructed the graphs of changes in the support lining in time and space around the mine and assessed the mechanism of rock pressure development under the influence of mining. It is determined that the array is characterized by three sections of the existing stresses. The authors established a slight increase in stresses during the first three months of refining, as well as a slower rate of increase of stresses in rock than in ore. It is revealed that ore extraction in the junction zone of workings is divided into three phases according to the nature of development of deformations, which obey the laws. Findings. The established patterns of tension development in the zone of weakening by an array make it possible to predict the array state with details sufficient for controlling, that allows adjusting the development parameters to obtain the economic effect by reducing the dilution of ores and reducing the risk to workers.