Статья посвящена проблеме уточнения критической глубины удароопасности для Ньоркпахкского месторождения апатит-нефелиновых руд в контексте перехода на подземный способ разработки. Актуальность исследования обусловлена несоответствием значения 400 м (согласно нормативной документации) реальным горно-геологическим условиям, особенно с учетом значительного влияния существующего карьера на напряженно-деформированное состояние массива и природных факторов региона. Целью исследования является разработка и апробация комплексной методики оценки критической глубины удароопасности, включающей анализ дискования керна, мониторинг сейсмичности, пространственное численное моделирование напряженно-деформированного состояния в программном комплексе CAE Simulia Abaqus, оценку потенциала удароопасности пород по критерию Кайзера и сопоставление с геомеханически подобным месторождением-аналогом Олений ручей. Анализ дискования керна выявил лишь локальные зоны напряжений, приуроченные к тектоническим нарушениям, без признаков региональной удароопасности до отметки +100 м. Результаты численного моделирования подтвердили отсутствие опасных концентраций напряжений до глубин +35 м как до начала, так и после завершения отработки карьера. Сопоставление методом подобия показало ожидаемое проявление удароопасности ниже отметки +50 м. Исследования согласно разработанной и подробно описанной в статье методике позволили научно обосновать возможность изменения в сторону увеличения критической глубины удароопасности относительно нормативного значения до отметки +100 м. Также определено, что для хибинских месторождений отсутствует прямая корреляция между критерием хрупкости и склонностью пород к удароопасности. Предложенная методика рекомендована для апробации на удароопасных месторождениях со сложными горно-геологическими условиями.
Описаны технологические решения, использованные при строительстве стволов шахт в условиях городской застройки. Рассмотрена технология сооружения постоянной крепи. Приведены основные геометрические параметры объектов и несущих конструкций. Выделены преимущества каждой технологи, а также ее недостатки.
Разработана пространственная модель, предусматривающая проходку выработки через зону ослабления. Представлены результаты математического моделирования на основе метода конечных элементов нелинейно-деформируемого рудного тела с выработкой сводчатого очертания, проведение которой осуществляется постадийно вкрест зоны ослабления.
Разработана численная модель и проведено математическое моделирование процесса сооружения котлована под защитой стены из буросекущихся свай. Представлены результаты математического моделирования по горизонтальным смещениям стены котлована. Изложены условия строительства котлована и основные технологические решения.
По геологическим данным, полученным на Яковлевском месторождении, была разработана пространственная модель, предусматривающая проходку ортовой выработки через зону ослабления. В ходе анализа напряженно-деформированного состояния вокруг выработки были выявлены характер распределения и численные значения тангенциальных и продольных напряжений. Установлено, что зона ослабления существенно влияет на распределение напряжений и перемещений вокруг выработки. При выборе параметров крепи необходимо учитывать наличие ослаблений и контактов в рудном массиве и расстояние до этих зон.