УДК 622.833.5 
DOI: 10.21440/0536-1028-2019-5-14-20 

Смирнов О. Ю. Исследование условий применения систем разработки месторождений с закладкой в различных горно-геологических условиях // Известия вузов. Горный журнал. 2019. № 5. С. 14–20. DOI: 10.21440/0536-1028-2019-5-14-20

Введение. Развитие подземной добычи руд в перспективе связано с переходом горных работ на большие глубины. В этих условиях весьма актуален вопрос повышения эффективности горного производства путем снижения объемов применения цемента при закладочных работах. Цель исследования. Представлены результаты научно-исследовательской работы, выполненной с целью исследования условий применения систем разработки с закладкой в различных геологических условиях с учетом морфологии рудных тел, характера поля природных напряжений и литологической неоднородности массива.
Методика исследования. Проведение исследований осуществлялось с учетом следующих положений. Закладочный массив рассматривался, во-первых, как геологическая конструкция, несущая нагрузку под влиянием сил горного давления, во-вторых, как технологическая конструкция, ограждающая очистное пространство от возможных обрушений пород и материала закладки и связанных с ними нарушений технологии очистных работ и разубоживания рудной массы, а также как средство погашения образованных в горном массиве пустот.
Анализ результатов. На основе полученных результатов разработаны рекомендации по условиям применения систем разработки с закладкой в различных горно-геологических условиях. В условиях пологого и наклонного падения рудных тел мощностью до 10 м закладочный массив выполняет преимущественно функцию геомеханической конструкции, воспринимающей нагрузку от веса пород подработанного массива, что значительно снижает величину и скорость оседания подработанного массива. В этих условиях требования к прочности закладочного массива минимальны, что расширяет область применения малопрочной закладки. Применение твердеющей закладки рекомендуется только в условиях категории «удароопасно». При крутом падении рудных тел малой и средней мощности, а также глыбовых и пластообразных рудных тел любого падения и большой мощности область применения малопрочной закладки ограничивается преимущественно системами разработки с восходящим порядком отработки рудных тел.
Выводы. С учетом большого многообразия геологических условий рудных месторождений и возможностей выбора различных технологических вариантов систем их отработки следует руководствоваться следующим. В условиях категории «неудароопасно» и крутого падения рудных залежей следует отдавать предпочтение системам разработки с обрушением, а в условиях категории «удароопасно» и применения камерно-столбовой системы разработки для повышения устойчивости технологических целиков и долговременного поддержания подработанного массива в жестком режиме нагружения отработанное пространство рекомендуется заполнять гидравлической закладкой.

Ключевые слова: система разработки; морфология рудных тел; поле напряжений; горное давление; закладочный массив; малопрочная закладка; горный удар

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бронников Д. М., Замесов Н. Ф., Богданов Г. И. Разработка руд на больших глубинах. М.: Недра, 1982. 292 с.
2. Требуков А. П. Применение твердеющей закладки при подземной добыче руд. М.: Недра, 1981. 172 с.
3. Коулинг Р., Аулд Г. Д., Мик Д. Л. Исследование устойчивости массива твердеющей закладки на руднике Маунт Айза // Разработка месторождений с закладкой: пер. с англ. М.: Мир, 1987. С. 284–303.
4. Krinitsyn R. V., Khudyakov S. V. Designing support for norrow rib pilars with subvertical fractures // Eurasian mining. 2017. No. 2. Р. 16–19.
5. Палий В. Д., Смелянский Е. С., Кравченко В. Т. Определение нормативной прочности твердеющей закладки // Горный журнал. 1983. № 3. С. 25–28.
6. Котенко Е. А., Порцевский А. К. Управление устойчивостью горного массива закладкой различного вида // Цветная металлургия. 1992. № 1. С. 7–9.
7. Нейдорф Л. Б. Практика закладочных работ на руднике Маунт Айза // Разработка месторождений с закладкой: пер. с англ. М.: Мир, 1987. С. 130–144.
8. Walker S. New Brunswick hoste the words largest rink mine // International Mining. 1988. October. P. 37–41.
9. Robertson B. E. Mechanized narrow vein mining at the Dome Mine, Timmins, Ontario // CIM Bulletin. 1986. Vol. 79. No. 885. P. 39–44.
10. Балах Р. В. Разработка месторождений с закладкой хвостами обогащения. Алма-Ата: Наука, 1977. 231 с.
11. Ямагуги У., Яматоми Д. О влиянии закладочного выработанного пространства на устойчивость массива горных пород // Разработка месторождений с закладкой: пер. с англ. М.: Мир, 1987. С. 474–485.
12. Зубков А. В. Закон формирования природного напряженного состояния земной коры // Литосфера. 2016. № 5. С. 145–150.
13. Смирнов О. Ю. Анализ механизма формирования удароопасности рудных месторождений // Маркшейдерия и недропользование. 2017. № 5. С. 41–44.
14. Смирнов О. Ю. Анализ условий разрушений пород в статической и динамической формах // Маркшейдерия и недропользование. 2014. № 5. С. 22–29.

Поступила в редакцию 1 марта 2019 года