CC BY
15
УДК 622.28.017 + 531.746
Д.В. Барышников
ИГД СО РАН, Новосибирск
РЕЗУЛЬТАТЫ ГЕОМЕХАНИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО ЦЕЛИКА ПОД МЕТЕГЕРО-ИЧЕРСКИМ ВОДОНОСНЫМ КОМПЛЕКСОМ РУДНИКА «ИНТЕРНАЦИОНАЛЬНЫЙ»*
Приведены результаты оценки техногенной нарушенности и сдвижений рудного предохранительного целика под водоносным комплексом рудника «Интернациональный» АК «Алроса», вызванных ведением очистных работ в нижележащем блоке 5. Определены вертикальные сдвижения закладочного массива в блоке, являющегося основанием предохранительного целика.
D.V. Baryshnikov
Institute of Mining, Siberian Branch, Russian Academy of Sciences, Novosibirsk Krasny Prospekt 54, 630091, Russian Federation
GEOMECHANICAL MONITORING DATA FOR SAFETY PILLAR UNDER AQUIFER SYSTEM IN THE INTERNATSIONALNY MINE, ALROSA
The article reports on evaluation of deformation and displacement state in a safety pillar, left under the Metegero-Ichersky aquifer system in the Internatsionalny Mine, Alrosa JSC, as a consequence of stoping operations in the subjacent rock block No. 5. Vertical displacements in the filling mass in the pillar base are assessed.
Для защиты подземных горных выработок от прорыва воды из несдреннированного Метегеро-Ичерского водоносного комплекса (отм. +60 м ^ -130 м) на руднике «Интернациональный» АК «Алроса» предусмотрено оставление предохранительного целика (рис. 1). Граница безопасной глубины ведения очистных работ определена расчетами НТЦ «НОВОТЭК» (г. Белгород) и расположена на отм. - 190 м [1].
Рис. 1. Вертикальный разрез трубки «Интернациональная»
* Работа выполнена при финансовой поддержке АК «АЛРОСА» (ЗАО).
Для контроля состояния целика на период отработки подкарьерных запасов разработан проект гидрогеомеханического мониторинга [1]. Составной частью проекта является разработанная в ИГД СО РАН система геомеханического мониторинга, поэтапная реализация которой предусматривает получение исходной информации о напряженном состоянии и механических свойствах подкарьерной толщи пород и их изменениях в процессе развития горных работ (рис. 2).
Рис. 2. Оборудованные измерительные стации и состояние рудного и закладочного массива в границах опасной зоны по результатам видеосъемки контуров скважин и анализа керна скважин. РС - реперная станция, СИ -скважина инклинометрических наблюдений, СВ - скважина визуальных наблюдений, ПЛ - профильная линия
Наблюдения за период 2007 - 2009 гг. позволили установить следующее: 1. По результатам визуальных наблюдений и анализу выхода керна установлены зоны техногенной нарушенности, открытые трещины и их параметры (рис. 2, 3, 4).
Май 2007 г.
Май 2008 г.
. * — ч^^«-» ■ Л
14
Рис. 3. Зоны техногенной нарушенности контура скважины СВ1 (раскрытие
трещины)
Установлено, что максимальная глубина образования открытых трещин составила 15 м от кровли блока 5 (скважина РС4, рис. 4), а максимальная высота зоны техногенной нарушенности достигает 32 м от кровли блока 5 (скважина СВ4, рис. 2). Визуальная оценка техногенных нарушений в рудном массиве по скважине СВ3 показала, что на удалении 7 м от кровли блока 5 отмечена открытая трещина (раскрытие 3 - 4 см, рис. 5). Зоны техногенных трещин отмечены в интервале глубин 7 - 11 м от кровли блока 5.
Рис. 4. Зоны техногенной Рис. 5. Открытая трещина на
нарушенности контура контуре скважины СВ3 на
скважины РС4 на глубине удалении 7 м от кровли блока 5
20,1 м от кровли слоя 20 блока 5
2. Измерения по глубинным реперам позволили определить зоны уплотнения - разуплотнения рудного массива (рис. 2, 6).
Полученные данные позволили определить границы зон уплотнения -разуплотнения в предохранительном целике (рис. 7).
На основе полученных данных можно сделать вывод, что тенденция затухания вертикальных сдвижений не отмечается. Наибольшие вертикальные сдвижения наблюдаются в РС3 (рис.66). При этом смещения в сторону сжатия
зарегистрированы на глубинах 5-10 м, а в сторону растяжения на глубинах 1530 м.
3. Контроля сдвижений верхней и нижней границы выработки слоя 19 в кровлю и почву были установлены две профильные линии.
Результаты замеров показывают, что относительно опорного репера, принятого за неподвижный, почва в среднем осела на 3 мм, а кровля - на 4 мм.
4. Инклинометрические наблюдения за сдвижением закладочного массива [2] блока 5 позволили определить величину осадки основания предохранительного целика (рис. 2, 8).
а)
I
з 1
Реперная станция 2 (РС2)
а
а -1
з
о
0 - 5 ^ - 7 ^ 7Л- 10 10- 1 ^
Интервал, м
В)
Рис. 6. Поинтервальные смещения глубинных реперов в РС2-4
Рис. 7. Границы зоны уплотнения-разуплотнения по данным РС2-4
Прогиб контролируемой скважины по длинной оси трубки, вызванный отработкой нижележащего слоя 16, носит симметричный характер, а максимальная осадка (около 70 мм) наблюдается в центре рудного тела (отчет 22.04.2007 г.). Эпюра вертикальных сдвижений при замере 03.08.2007 г. приобретает ассиметричную форму с максимальной осадкой (около 260 мм) в призабойной части скважины, что свидетельствует о проскальзывании закладочного массива вдоль его контакта с вмещающими породами. После полной отработки и закладки подэтажа (выемка слоя 15) наблюдается активная стадия сдвижений закладки в верхней части блока, а осадка призабойной части скважины достигла около 470 мм (замер 15.05.2008 г.). Последующий замер (21.11.2009 г.) свидетельствуют о наметившейся тенденции затухания (но не стабилизации) процесса сдвижений закладочного массива, при этом максимальная осадка вблизи контакта с вмещающими породами составила около 600 мм.
Расстояние от устья скважины, м
Рис. 8. Вертикальные сдвижения 20 слоя закладки (основание предохранительного целика)
Полученные результаты свидетельствуют о продолжении процесса сдвижения предохранительного целика и закладочного массива. Предложенная система обеспечивает надежный контроль состояния предохранительного целика и его основания.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Рабочий проект АК «Алроса» (ЗАО). Рудник «Интернациональный». Гидрогеомеханический мониторинг состояния предохранительного целика под метегеро-ичерским водоносным комплексом. (РП-805-ПЗ). - Мирный, Белгород, Новосибирск, 2006 г.
2. Барышников В.Д., Качальский В.Г., Барышников Д.В. Опыт применения инклинометрии для контроля сдвижений закладочного массива при подземной разработке месторождений / Труды III междунар. научного конгресса «ГЕО-Сибирь-2007». - Новосибирск, СГГА - 2007. - с. 225 - 229.
© Д.В. Барышников, 2011
