РАЗДЕЛ 2
ВЛИЯНИЕ АНТРОПОГЕННЫХ МОРФОСТРУКТУР НА
ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ГЕОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
СВОЙСТВА ОБЪЕКТОВ ВЗРЫВНОЙ ОТБОЙКИ
2.1. Методические принципы научного обоснования технологии и параметров
взрывной отбойки в условиях техногенеза недр
Оценка особенностей подземных геотехнологических процессов в условиях
техногенеза недр позволяет выработать единый методический подход к решению
актуальной научно-технической проблемы обоснования технологии и параметров
взрывной отбойки при подземной добыче руд в условиях геотехногенеза. Изучение
свойств и систематизация основных видов техногенных формирований, образующихся
в процессе опережающей и совместной разработки месторождений, дает возможность
определить характер и степень влияния этих объектов на подземные
геотехнологические процессы последующих периодов выемки минерального сырья.
Имеющие антропогенную природу формирования, возникающие в земной коре и на
дневной поверхности, в соответствии с известными классификациями условно
разграничиваются на техногенные нарушения и минеральные объекты. Однако, как
видно из рис. 2.1, такая дифференциация не вполне соответствует опыту работы
рудников, свидетельствующему о наличии комбинированных формирований, являющихся
одновременно и нарушениями земной коры, и минеральными образованиями. Это
следует учитывать при выборе технологических решений взрывной отбойки [113].
К основным по объему и степени влияния техногенным нарушениям, обусловленным
горными работами, относятся заполненные различными закладочными материалами
отработанные участки, подземные пустоты, зоны обрушения, чаши действующих и
отработанных карьеров.
Искусственные минеральные объекты обязаны своим происхождением как карьерам и
шахтам, так и комплексам рудоподготовки этих предприятий. Речь идет о породах,
складируемых на поверхности при проходке выработок и вскрышных работах на
карьерах, а также о хвостохранилищах обогатительных комбинатов.
Промежуточное положение занимают подземные или поверхностные нарушения земной
коры, заполняемые скальными породами вскрыши, отходами обогащения или смесями
этих компонентов. В последнее время наметилась тенденция к возрастанию
количества подобных объектов. Причины этого роста различны – технологические и
экономические соображения, осознание нарастающей опасности экологического
кризиса.
Из анализа опыта горнодобывающих предприятий следует, что техногенные
формирования, обусловленные опережающими горными работами, по отдельности или в
сочетании друг с другом так или иначе оказывают существенное влияние на
подземные геотехнологические процессы последующих периодов. Проследим характер
этого воздействия.
Подземная разработка месторождений в условиях влияния современных техногенных
формирований – это, как правило, добыча руд средней и низкой ценности.
Рентабельная работа шахты в подобных условиях возможна при условии обеспечения
технико-экономических показателей отработки, способных конкурировать с уровнем
ОГР. Одним из путей обеспечения таких показателей является внедрение
малооперационной технологии, предусматривающей использование
высокопроизводительных вариантов системы разработки с обрушением и применение
мощного (типа карьерного) погрузочно-доставочного оборудования [30].
Снижающим эффективность принципа малооперационности фактором является
несоответствие возможности обеспечения значительных грузопотоков из очистных
забоев и традиционных для шахт показателей БВР. При отсутствии перспективы
модернизации в ближайшее время парка буровой техники, необходимая
производительность взрывной отбойки может быть достигнута за счет
совершенствования конструктивных элементов зарядов ВВ и разработки новых
технологических решений отбойки.
Практически все обозначенные в данной работе техногенные формирования оказывают
геомеханическое влияние на прилегающие к ним массивы горных пород. Оно
выражается в изменении характера напряженно-деформированного состояния
отрабатываемых участков. Являясь концентраторами напряжений, техногенные
формирования перераспределяют естественное поле нетронутого массива и образуют
в прилегающих к их контуру горных породах области (зоны) разгрузки и сжатия.
Степень этого воздействия, судя по опыту работы рудников и описаниям в
литературе, варьирует в широких пределах и зависит от конфигурации техногенных
нарушений, свойств заполняющих материалов, ряда других факторов.
В случаях подземной отработки запасов, непосредственно прилегающих к зонам
обрушения, геомеханическое влияние выражено в форме сдвижения массива горных
пород. Проявляется в виде разрывных нарушений породных массивов, что приводит к
потерям горных выработок, взрывных скважин.
Закономерности изменения характера напряженно - деформированного состояния
отрабатываемых участков являются предметом дополнительных наблюдений и
исследований. Обобщение знаний в этой области находится на стадии становления,
поскольку задачи о распределении статических напряжений в массивах,
отрабатываемых вблизи участков естественных и искусственных нарушений
рассматриваются, как правило, лишь для частных случаев.
Напряженно-деформированное состояние отрабатываемых участков оказывает
существенное влияние на показатели взрывной отбойки. Поэтому технологические
решения взрывного разрушения горных пород в условиях влияния техногенных
факторов следует принимать с учетом геомеханических свойств отрабатываемых
участков.
Отработка запасов под дном и бортами действующих карьеров обусловливает
использование технологических решений, продиктованных необходимостью соблюдения
комплек
- Київ+380960830922