При разработке полезных ископаемых подземным способом на определенной глубине возникают динамические проявления горного давления, что существенно снижает безопасность при проведении горных работ. Нормативные документы предписывают на стадии изысканий и проектирования устанавливать критическую глубину отнесения месторождения к склонным по горным ударам. В настоящее время существует ряд, в основном инструментальных, методов определения склонности массивов горных пород к горным ударам и методов, основанных на определении физико-технических свойств и напряженно-деформированного состояния массивов горных пород. В статье предлагается теоретический метод определения критической глубины отнесения месторождения к склонным по горным ударам. Получена формула для определения критической глубины по условию удароопасности. Проведен математический анализ влияния входящих в формулу физико-технических параметров на критическую глубину. Обоснована ее физико-математическая правомерность. Проведены численные расчеты критической глубины для 17 разрабатываемых месторождений по упрощенной формуле. Проведено сравнение расчетной и фактической критической глубины. Установлено, что разброс фактической и расчетной критической глубины объясняется отсутствием фактических данных по значению коэффициента трения и параметрам трещиноватости горного массива в упрощенной формуле. Упрощенную формулу расчета можно использовать для оценки критической глубины месторождения на стадии изысканий и проектирования. Более точные результаты могут быть получены при наличии фактических данных о параметрах трещиноватости, коэффициентов трения и концентрации напряжений вблизи выработанного пространства.
Отработка урановых рудных тел подэтажно-камерной системой разработки на рудниках ПАО «Приаргунское производственное горно-химическое объединение» (ППГХО) на всю высоту этажа (60 м) без закладки, как правило, приводит к обрушению вмещающих пород, существенному разубоживанию руды и большому выходу негабаритных кусков пустых пород. Многолетние промышленные экспериментальные и теоретические исследования показывают, что устойчивые вертикальные обнажения на рудниках ПАО «ППГХО» в массивах трахидацитов, конгломератов, песчаников, фельзитов имеют размеры до 20-40 м. Причем размеры устойчивых обнажений существенно зависят от степени трещиноватости вмещающих пород. Для пород с размером отдельности до 0,05 м вертикальный устойчивый размер обнажения не превышает 5-10 м. В связи с этим весьма актуальным является своевременная закладка отработанной части камеры. Однако встает вопрос: какую нормативную прочность должен иметь закладочный массив? Расчеты параметров закладочного массива по справочнику «Закладочные работы в шахтах» дают для подэтажно-камерной отработки заниженные показатели нормативной прочности закладки на сжатие (1,4 МПа), что приводит к увеличению разубоживания руды закладкой и дополнительных затрат на повторную закладку объемов разрушения. На основе отечественного опыта использования твердеющей закладки для отработки рудных тел мощностью 15 м камерами прочность закладки принимается 3-5 МПа при суммарной величине статических напряжений без учета характера динамических напряжений от последовательного действия взрывов вееров скважин в камере. Завышенная нормативная прочность закладочного массива приводит к большому расходу вяжущих материалов. На основе теоретических исследований авторами предложена теоретическая зависимость расчета нормативной прочности закладочного материала, учитывающая сжимающее напряжение закладки под действием взрывных работ. Доказано, что при камерных системах разработки с твердеющей закладкой экономически целесообразно формировать разнопрочный закладочный массив. Нижняя зона массива должна обладать повышенной прочностью (3-4 МПа), а верхняя часть – прочностью до 2-2,5 МПа.
