ВЫБОР МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ГОРНЫМ ДАВЛЕНИЕМ В ГОРНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ КАМЕРНОЙ СИСТЕМЫ РАЗРАБОТКИ
Authors: Сентябов Сергей Васильевич 
Published: December 2024

В работе представлены результаты исследований формирования напряженного состояния в массиве горных пород с использованием современных методов расчета напряженно-деформированного состояния горных конструкций. Были выявлены закономерности распределения напряженного состояния в массиве горных пород при использовании камерных систем разработки. На примере Гайского подземного рудника был сформирован комплекс активных методов управления горным давлением. Выявлены закономерности формирования напряженного состояния в приконтурных массивах висячего и лежачего боков при их обнажении, в частности, установлено, что при увеличении мощности рудного тела, вне зависимости от угла его падения, происходит уменьшение величин растягивающих напряжений и увеличение сжимающих. Предложен подход к определению параметров выработанного пространства выемочного блока, основанный на выявленной закономерности увеличения напряжений в стенке камеры до достижения размера выработанного пространства по простиранию расчетных значений, при дальнейшем увеличении длины выработанного пространства наблюдается стабилизация напряжений. Разработаны методы управления горным давлением, основанные на выявленных закономерностях, регулирующие статические и динамические нагрузки в конструктивных элементах камерных систем разработки. Причины разрушения висячего и лежачего боков на данном месторождении связаны не только с низкой устойчивостью вмещающих пород, но и с наличием высоких сжимающих тектонических напряжений, которые были определены авторами. Также не следует забывать, что при отработке месторождения камерными системами разработки наиболее нагруженными элементами являются обнаженная часть висячего и лежачего боков, потолочина, междукамерные целики и днище, поэтому необходимо проводить мероприятия, обеспечивающие повышение устойчивости рудного массива горных пород с целью гарантирования безопасности и эффективности технологии добычи полезного ископаемого.

The paper presents the results of the formation of a stress state in a rock mass using modern methods for calculating the stress-strain state of mountain structures. As a result of the analysis, the distribution patterns of the stress state distribution in the rock mass were revealed when using chamber mining systems. Based on the example of the Gaysky underground mine, a set of active methods for rock pressure management was formed. The regularities of the formation of the stress state in the peripheral massifs of the hanging and recumbent sides during their exposure were revealed, in particular, it was found that with the increase of the thickness of the ore body, regardless of the angle of its incidence, a decrease in the values of tensile stresses and an increase in compressive ones were established. We propose a new approach to determine the parameters of the mined-out space of the extraction block, based on the revealed regularity of the increase of stresses in the chamber wall until the size of the mined-out space is reached along the strike of the calculated values; with a further increase in the length of the mined-out space, stress stabilization is to observe. Methods for controlling rock pressure based on the revealed patterns, regulating static and dynamic loads in structural elements of chamber development systems, have been developed. The causes for destruction of the hanging and recumbent sides in this field are associated not only with the low stability of the host rocks, but also with the presence of high compressive tectonic stresses, which were determined by the authors. It should also not be forgotten that, when mining a deposit with chamber development systems, the most loaded elements are the exposed part of the hanging and recumbent sides, the ceiling, inter-chamber pillars and the bottom, therefore it is necessary to take measures to ensure the stability of the ore massif in order to guarantee the safety and efficiency of the mining technology.