Обоснование прочности закладочного массива с учетом действия взрыва при камерных системах разработки
- 1 — Забайкальский государственный университет
- 2 — Белгородский государственный национальный исследовательский университет
Аннотация
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.
Литература
- Воронов Е.Т. Перспективы развития подземных геотехнологий для разработки урановых месторождений с учетом радиационного фактора / Е.Т.Воронов, С.В.Шурыгин // Вестник Забайкальского государственного университета. Чита, 2014. № 3. С.3-9.
- Закладочные работы в шахтах: Справочник / Под ред. Д.М.Бронникова, М.Н.Цыгалова. М.: Недра, 1980. 400 с.
- Мосинец В.Н. Безотходная технология добычи радиоактивных руд / В.Н.Мосинец, О.К.Абрамов, В.М.Мельниченко / Под ред. В.Н.Мосинца. М.: Энергоатомиздат, 1987. 240 с.
- Синкевич Н.И. Оценка природного напряженного состояния массива Абаканского место-рождения // Горный журнал. 2003. № 11. С. 30-31.
- Слепцов М.Н. Подземная разработка месторождений цветных и редких металлов / М.Н.Слепцов, Р.Т.Азимов, В.Н.Мосинец. М.: Недра, 1986. 206 с.
- Тюпин В.Н. Установление динамически устойчивых размеров обнажений трещиноватого напряженного горного массива при камерных вариантах систем разработки // Вестник За-байкальского государственного университета. Чита, 2016. Т. 22. № 6. С. 31-39.
- Тюпин В.Н. Действие взрыва в напряженном трещиноватом массиве горных пород при проведении горных выработок и железнодорожных тоннелей / В.Н.Тюпин, А.В.Михайловский // Вестник Читинского государственного университета. 2009. № 6 (57). С.74-78.
- Тюпин В.Н. Влияние взрыва на напряженное состояние горного массива и обделки при сооружении железнодорожных тоннелей // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование / ИрГУПС. 2011. № 3 (31). С. 87-90.
- Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. М.: Недра, 1984. 187 с.