Methodology of reducing rock bump hazard during room and rillar mining of North Ural deep bauxite deposits
- Saint-Petersburg Mining University
Abstract
The article describes practical experience of using room and pillar mining (RAPM) under conditions of deep horizons and dynamic overburden pressure. It was identified that methods of rock pressure control efficient at high horizons do not meet safety requirements when working at existing depths, that is explained by changes in geodynamic processes during mining. With deeper depth, the geodynamic processes become more intensive and number of pillar and roof failures increase. When working at 800 m the breakage of mine structures became massive and unpredictable, which paused a question of development and implementation of tools for compliance assessment of used elements of RAPM and mining, geological, technical and geodynamic conditions of North Ural bauxite deposits and further development of guidelines for safe mining under conditions of deep horizons and dynamic rock pressure. It describes reasons of mine structure failures in workings depending on natural and man-caused factors, determines possible hazards and objects of geomechanic support. It also includes compliance assessment of tools used for calculations of RAPM structures, forecast and measures for rock tectonic bursts at mines of OAO “Sevuralboksitruda” (SUBR). It describes modernization and development of new geomechanic support of RAPM considering natural and technogenic hazards. The article presents results of experimental testing of new parameters of RAPM construction elements of SUBR mines. It has data on industrial implementation of developed regulatory and guideline documents at these mines for identification of valid parameters of RAPM elements at deep depths.
References
- Зубков В.В. О математическом моделировании напряженного состояния массива горных пород // Горная геомеханика и маркшейдерское дело: Сб. научн. тр. ВНИМИ. СПб, 1999. С.87-93.
- Зубков В.В. О напряженном состоянии и устойчивости упругих блоков, взаимодействующих на границе // Проблемы теории трещин и механика разрушения (исследования по упругости и пластичности). Л.: Изд-во ЛГУ, 1986. Вып.16. C.39-46.
- Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам. РД 06-329-99 / ГП НТЦ по безопасности в промышленности ГГТН России. М., 2003. 88 с.
- Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях. Северо-Уральское, Таштагольское, Октябрьское (Норильск), Юкпорское, Кукисвумчоррское (ПО «Апатит»), Качкарское и др. месторождения / ВНИМИ. Л., 1985. 182 с.
- Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях. Северо-Уральское, Таштагольское, Октябрьское (Норильск), Юкпорское, Кукисвумчоррское (ПО «Апатит»), Качкарское и др. месторождения / ВНИМИ. Л., 1989. 182 с.
- Микулин Е.И. Прогноз и предотвращение горных ударов на Североуральских бокситовых месторождениях / Е.И.Микулин, В.Г.Селивоник, П.Ф.Матвеев. Североуральск: Изд-во «Север», 1995. 75 с.
- Петухов И.М. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках / И.М.Петухов, А.М.Ильин, К.Н.Трубецкой. М.: Изд-во АГН, 1997. 376 с.
- Селивоник В.Г. Опыт ведения горных работ в удароопасных условиях / В.Г.Селивоник, К.А.Войнов // Горный журнал. 2004. № 3. С.18-24.
- Сидоров Д.В. Аналитический метод определения параметров запредельного деформирования руды для оценки удароопасности рудной залежи на больших глубинах при ведении очистных работ камерно-столбовой системой разработки // Записки Горного института. 2014. Т. 208. С. 277-282.
- Сидоров Д.В. К расчету напряжений в несущих элементах камерно-столбовой системы разработки // Горный информационно-аналитический бюллетень. 1999. № 3. С. 42-43.
- Сидоров Д.В. Научно-методическое обоснование параметров несущих барьерных целиков при камерно-столбовой системе разработки удароопасных рудных месторождений на больших глубинах // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2013. № 12. С. 32-35.
- Сидоров Д.В. Научно-методическое обоснование параметров податливых междукамерных целиков при камерно-столбовой системе разработки удароопасных рудных месторождений на больших глубинах // Там же. 2013. № 12. С. 28-31.
- Сидоров Д.В. Применение автоматизированного программного комплекса «PRESS 3D URAL» для прогнозирования удароопасных зон и параметров заблаговременной скважинной разгрузки рудной залежи и целиков в сложных геомеханических условиях // Записки Горного института. 2013. Т. 204. С. 284-293.
- Шабаров А.Н. Пути снижения удароопасности при применении камерно-столбовой системы разработки на рудниках СУБРа / А.Н.Шабаров, А.А.Филинков, В.Г.Селивоник, Д.В.Сидоров // Геомеханика в горном деле – 2000: Доклады международной конференции 29 мая-2 июня / ИГД УрО РАН. Екатеринбург, 2000. С.242-249.
- Brady B.H.G. An analysis of rock behavior in an experimental slopping block at the Mount Isa Mine, Queensland, Australia // Int J of Rock Mechanics and Mining Science & Geomechanics Abstracts. 1977. N 14. P.59-66.
- Brady B.H.G. Rock Mechanics For underground mining / B.H.G.Brady, E.T.Brown. Springer Science. 2005. 628 p.
- Hedley D.G.F. Slope-and-pillar design for the Elliot Lake Uranium Mines // Bull. Cm. hst. Min. Metall. N 65. P.37-44.
- Hoek E. Underground Excavations in Rock. The institution of Mining and Metallurgy / E.Hoek, E.T.Brown. London, 1980. 527 p.
- Hoek E. The Hoek-Brown failure criterion – a 1988 update / E.Hoek, E.T.Brown // In Proc. 15' Canadian Rock Mechanics Symposium. Department of Civil Engineering, University of Toronto, Toronto, 1988. P.31-38.
- Kaiser P.K. Canadian Rockburst Support Handbook / P.K.Kaiser, D.R.McCreath, D.D.Tannant. Geomechanics Research Centre / MIRARCO. Canada, 1996. 324 р.
- Maybee W.G. Pillar design in hard brittle rocks. School of Graduate Studies Laurentian University Sudbury, Ontario, Canada, 2000, http://www.collectionscanada.gc.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0011/MQ61284.pdf.
- Ortlepp W.D. Rock Fracture and Rockbursts: an Illustrative Study // SAIMM, Johannesburg, 1997. 98 p.
- Shabarov А.N. Modern methods and means for solving forecast issues fnd prevention of geodynamic phenomena in collieries / А.N.Shabarov, N.V.Krotov, D.V.Sidorov, S.V.Tsirel // 21st World Mining Congress&Expo 2008, 7-12 September. Poland. Krakow. 2008. P.137-142.
- Sidorov D.V. Automation of the interpolation of pre-processor basic data for program complex «PRESS 3D URAL» // Journal of advanced computer science and technology. 2013. N 2. P.59-67.
- Sidorov D.V. Metodyka określania parametrów odsłonięcia stropu w komorach wybierkowych przy eksploatacji złóż boksytu w warunkach głębokiego zalegania w północnej części Uralu // Mechanizacja i automatyzacja gornictwa. Katowice, Poland. 2014. N 2/516. P.51-57.
- Tavakoli M. Underground metal mine crown pillar stability analysis. Doctor of Philosophy thesis, Department of Civil and Mining Engineering, University of Wollongong, 1994. http://ro.uow.edu.au/cgi/viewcontent.cgi?article=2280&context=theses.