CC BY
9
НО max Н Н П min
(6)
где Н^ж — максимально допустимая глубина карьера, м; Н — глубина распространения запасов от земной поверхности, м.
Таким образом, при комбинированной разработке кимберли-товых трубок, учитывая природные особенности их формирования обусловливающие совмещение горных работ по вертикали, эффективность открытых горных работ устанавливают по коэффициенту вскрыши, при котором контуры трубки на соответствующей глубине определяют дно в проектном контуре карьера, а минимальная высота запасов для подземного способа разработки
Н 3( К + ХС) определяется из выражения Н П ^ =-, м.
Оценивая в ретроспективе переходный период от открытых к подземным работам можно сделать вывод о том, что перебор в сторону увеличения глубины карьера приводит к снижению эффективности как открытых, так и подземных горных работ.
УДК 622.277/278; 622.371 © И.Н. Савич, Г.Ф. Пивень, 2012
СХЕМЫ РАЗВИТИЯ И ПАРАМЕТРЫ ГОРНЫХ РАБОТ ПРИ ОСВОЕНИИ ЗАПАСОВ КИМБЕРЛИТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ
Предложны принципы определения схемы развития и мощности горнодобывающего предприятия. Установлены границы зоны влияния подземного рудника и факторы, способствующие устойчивости массива горных пород, окружающих кимберлитовые трубки.
Ключевые слова: кимберлитовые месторождения, производственная мощность, карьер, подземный рудник, глубина разработки, зона сдвижения, системы с обрушением.
При определении мощности предприятий и организационно-технологической схемы, обеспечивающей ее с максимальную эффективность, определяющее влияние оказывают пять групп факторов, комбинации которых и формируют сценарии функционирования проектируемого объекта: горно-геологические;
рыночные; технические; уровень капитальных затрат; уровень эксплуатационных затрат.
Для алмазодобывающих предприятий горно-геологические факторы несколько видоизменяются и представляют собой характеристики (сценарии функционирования) потребителей «сырых» алмазов, а именно, объем доступного на рынке сырья (возможный объем и надежность поставок), его цену и качество. Каждый сценарий характеризуется входящими в него состояниями рассматриваемых факторов и в той или иной мере влияет на производственную мощность рудника.
Зная годовую мощность рудника (например, для трубки «Удачная» 4 млн т/год) и запасы по этажу в каждом рудном теле можно установить период отработки этажа. Например, первый этаж (-290^-380) будут отрабатывать 8,5 лет. Многолетние наблюдения показывают, что за это время будет происходить обрушение с бортов, в среднем в объеме 0,4 млн м3 в год. Следовательно, к моменту отработки первого этажа в выработанное пространство обрушится около 3,2 млн м3 пород с бортов карьера.
В результате самообрушения будет сформирован «слоеный пирог» из обрушенной породы. Оценка зон влияния карьера и поземного рудника в породном массиве, позволяет правильно обосновать допустимые расстояния заложения стволов от внешнего конура карьера (рис. 1).
Таким образом, на основании выполненных расчетов можно сделать выводы о том, что борта карьера имеют достаточный коэффициент запаса устойчивости, а зона влияния карьера распространяется по поверхности на расстояние около 85 87 м от его внешнего контура. В этом случае зона влияния подземной выработки, проявляющаяся ниже горизонтов (-300 -400) м в разрывах сплошности породного массива не должна превышать 50^60 м.
В зависимости от соотношения размеров очистного пространства и глубины горных работ величина продолжительности процесса сдвижения пород и земной поверхности может быть самой различной. В данном случае процесс деформирования вмещающих пород будет весьма плавным и длительным, что, несомненно, благоприятствует, как общему снижению уровня деформаций, так и возможности своевременной корректировки принятых систем и параметров подземной разработки месторождения.
Влияние подпора связанного с обрушением уступов на распространение зоны деформирующихся пород в направлении капитальных
Расчетный коэффициент запаса устойчивости борта карьера _ф_ь = 38° —■—Ь = 40° —Ь = 42° —*— Ь = 46°
Рис. 1. Графики зависимостей к(зап) = /(и) (стрелками указаны значения коэффициентов запаса при п=1)
выработок и стволов в значительной степени снижается в связи с ограниченностью размеров отрабатываемых рудных тел в плане. Боковой распор (объемная задача) даже в условиях ведения горных работ открытым способом позволил увеличить углы наклона бортов карьера до 500 (в торце залежей). Очевидно, что с уменьшением размеров рудных тел в плане тем более при ведении подземных горных работ, влияние его на устойчивость боковых пород еще более возрастает.
Поскольку подкарьерные запасы трубок в Якутии до глубины не менее 700 м (абс. отметка —330 м). представляют собой переохлажденный массив, то состояние боковых пород (ослабление их устойчивости) не является определяющим, по крайней мере, на первой стадии разработки месторождения. К этому следует доба-
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
