CC BY
17
вить непосредственную связь подземного выработанного пространства с охлажденным атмосферным воздухом через карьер.
Сдвижение пород в данном случае происходит в условиях неполной подработки земной поверхности, а значит и бортов существующего карьера. Неполнота подработки земной поверхности связана, как с увеличением глубины горных работ, так и с уменьшение размеров очистной выемки в плане. Таким образом, можно с достаточной уверенностью, считать, что интенсивность процесса деформирования пород по мере увеличения глубины горных работ будет уменьшаться.
Очевидно, что интенсивность распространения зоны сдвижения и деформирования пород вокруг трубки по горизонтали будет невысокой.
Таким образом, при проектировании подземных рудников для разработки кимберлитовых месторождений системами с обрушением при выборе расположения вскрывающих выработок (стволов) следует исходить из того, что обрушающиеся вмещающие породы представляют собой «сухую закладку» в связи с чем, зона сдвижения пород, формируемая под влиянием подземных горных работ не выйдет за внешний контур карьера более, чем на 100 м.
УДК 622.277/278; 622.371 © Г.Ф. Пивень, И.Н. Савич, 2012
ПРОБЛЕМЫ ПЕРЕХОДА К ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Предложен вариант системы подэтажного обрушения, обеспечивающий безопасную и наиболее полную доработку законтурных запасов при переходе на подземную добычу при комбинированной разработке кимберлитовых месторождений. Ключевые слова: кимберлитовые месторождения, законтурные запасы, борт карьера, подземные горные работы, системы с обрушением, зона сдвижений, обрушенные породы.
При решении проблемы перехода на подземную разработку кимберлитовых месторождений Якутии возникает ряд геомеханических задач, особенно в зоне непосредственного примыкания
подземных горных работ к карьеру. Это безопасность жизнедеятельности людей в рабочих зонах, обеспечение целостности и сохранности на весь период работы рудника выработок общерудничного назначения, обеспечение устойчивости выработок в зоне очистных работ на период их осуществления, исключение аварийных ситуаций по причине внезапных массовых обрушений и сдвижения горных пород, поддержание проектных показателей разубоживания и потерь руды.
Доработку законтурных запасов системами с подэтажным обрушением в пределах первого этажа (-290+- -380 м) этажа следует вести с открытым выработанным пространством при полном отсутствии или без существенного (<1,5 %) разубоживания сползающими с бортов вмещающими породами. Увеличение разубоживания следует ожидать при отработке второго и третьего подэтажей первого горизонта в связи с обрушением пород зоны смятия по контуру месторождения, но и при этом оно составит в пределах 3^4 %.
В то же время расчеты показывают, что приконтурная часть кимберлита может играть роль упорной стенки, предотвращающей деформирование бортов. Полная отработка трубки в пределах этажа неизбежно приведет к развитию пластических деформаций до нижнего горизонта отработки. Дальнейшее развитие горных работ по вертикали не приводит к существенному ухудшению устойчивости бортов карьера, ширина зоны пластических деформаций стабилизируется, и, начиная с глубины минус 380 м, очевидно, можно перейти к системам этажного обрушения.
По геомеханическим условиям ограничений для применения систем с обрушением нет. Прогнозируемая зона сдвижения при применении систем с обрушением не выйдет за контуры карьера. По сути своей системы с обрушением это те же системы с сухой породной закладкой, заполнение которой выработанного пространства осуществляется сверху посредством обрушения и разрыхления вмещающих пород. Такое заполнение существенно повышает устойчивость бортов карьера.
Как было сказано выше, вблизи рудных тел находится зона смятия, сформированная в результате взрыва сопровождавшегося механическим воздействий на пласты вмещающих пород. Ширина этой зоны нарушенных пород, которые очень непрочные и будут обрушаться в первую очередь, на трубке «Удачная» составляет 15^20 м.
Рис. 1. Параметры обрушения при отработке до отм. — 1080 м (вкрест простирания)
Конечная глубина карьера — 625 м от поверхности. В связи с тем, что для подземной разработки рекомендованы системы с обрушением руд и вмещающих пород с понижением уровня горных работ в результате очистной выемки будут открываться вмещающие породы, которые будут обрушаться и под углом естественного откоса ложиться на рудный массив по контуру каждого из рудных тел.
Для определения зоны влияния горных работ предполагаем, что угол сдвижения в нарушенных породах будет равен 55^60°. По мере понижения уровня очистной выемки в открытом выработанном пространстве будет формироваться слой обрушенных пород, в объем которого входят как обрушенные породы зоны смятия, так осыпи с бортов карьера.
Для расчета полного объема обрушения разбиваем вмещающие породы приконтактной зоны на части, каждая из которых равна высоте этажа.
В результате распределяем по выработанному пространству всю горную массу (с учетом коэффициента разрыхления) в полученном соотношении.
Предполагается, что профиль горной массы в выработанном пространстве можно представить в виде равностороннего прямоугольного треугольника (в идеале), а заполняющая профиль обрушенная порода, находясь в массиве будет представлена прямоугольной трапецией. Сопоставляя площади прямоугольной трапеции и прямоугольного треугольника можно определить конфигурацию распределения обрушенных пород в открытом выработанном пространстве.
УДК 622.277/278; 622.371 © Г.Ф. Пивень, 2012
К ВОПРОСУ О ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ МОЩНОСТИ РУДНИКА ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ КИМБЕРЛИТОВЫХ ТРУБОК
Изменение мощности рудника по горным возможностям при разработке ким-берлитовых трубок взаимосвязано с применяемой системой разработки и глубиной ведения горных работ.
Ключевые слова: кимберлитовые месторождения, содержание полезного компонента, показатели извлечения, параметры системы разработки, производственная мощность рудника.
При разработке кимберлитовых месторождений необходимо применять комплексный подход, предусматривающий выбор технологических решений с учетом природных особенностей формирования трубок во взаимосвязи с изменением техногенной обстановки, складывающейся к моменту перехода на подземную добычу.
В результате анализа геологических условий кимберлитовых месторождений Якутии установлено, что, распределение полезного компонента по площади трубок неравномерно. Отмечены зоны с низким, средним и высоким уровнем содержания алмазов. Понятно, что чем ниже содержание полезного компонента в недрах, тем более высокие потери руды допустимы для обеспечения рентабельного производства. В связи с этим, развитие фронта очистных работ следует осуществлять с учетом пространственного распределения полезного компонента в кимберлитовой трубке.
