Угли маркшейдерский мониторинг геомеханических процессов в условиях золоторудного месторождения кызылалма диссертация на соискание академической степени магистра
Мониторинг рудника для оценки напряженно-деформированного состояния массива вокруг горных выработок
жүктеу/скачать 4.42 Mb.
|
| 3.6.Мониторинг рудника для оценки напряженно-деформированного состояния массива вокруг горных выработок
Геомеханический мониторинг представляет собой постоянно действующую систему, организованную в отдельные циклы (этапы) процедур, повторяющихся во времени: прогноз развития геомеханической ситуации — выбор контролируемых параметров и методов наблюдений — наблюдения — оценка фактического состояния по результатам наблюдений — принятие мер по управлению горным давлением (при необходимости) и совершенствование системы наблюдений. Поскольку все этапы получения информации тесно связаны между собой, недостаточное внимание к качеству выполнения какого-либо из них неизбежно приведет к снижению достоверности результатов мониторинга и, как следствие, качеству принятых на их основе технических решений. Основной целью геомеханического мониторинга является получение исходной информации о механическом состоянии рудного массива и его изменении в процессе ведения очистных работ для своевременного принятия мер по обеспечению безопасных условий отработки. Выбор методов натурных наблюдений основан на прогнозе ожидаемых изменений НДС с учетом имеющихся в наличии надежных измерительных средств. Важным элементом мониторинга является математическое моделирование НДС конструктивных элементов разработки и инженерных сооружений, позволяющее учитывать влияющие факторы и осуществлять оценку и прогноз развития геомеханических процессов при освоении месторождений. Точность полученных оценок НДС при моделировании определяется достоверностью исходной информации о механических свойствах и природном напряженном состоянии массива горных пород. Для повышения надежности прогноза в процессе мониторинга необходима адаптация расчетной модели реальному поведению массива по данным инструментальных наблюдений и использование экспериментально установленных в натурных условиях критериев разрушения и их предельных значений. Возможность, целесообразность и последовательность реализации тех или иных элементов мониторинга обусловлены конкретными горно-геологическими и горнотехническими условиями месторождения, а также состоянием контролируемых элементов сооружения [31]. При эксплуатации шахт с ростом глубины разработки одной из проблем, требующей решения, является обеспечение устойчивости горных выработок. Наиболее подвержены влиянию горного давления очистные выработки. Потери площади их поперечного сечения достигают 60-70%. Это приводит к тому, что 20% выработок ежегодно ремонтируется и перекрепляется. Доля затрат на проведение, крепление и поддержание выработок достигает 15-20% от себестоимости добычи руды. Ремонтом выработок занимаются более 10% подземных рабочих. Опыт применения профилей большего типоразмера и увеличения плотности установки крепи показывает, что при значительном увеличении металлоемкости выработок и соответственно трудоемкости возведения рамной крепи общий эффект получается незначительным. Практика ее эксплуатации выявила ряд серьезных недостатков, которые приводят к значительным деформациям выработок: выполаживанию верхняков, выдавливанию в полость сечения боковых ножек, выходу из строя замковых соединений, незначительной реализации податливости крепи. Проведение горной выработки нарушает равновесное состояние пород и приводит к перераспределению напряжений в окружающем ее массиве, причем интенсивность напряжений на контуре выработки намного выше, чем в нарушенном массиве. Повышенные напряжения на контуре выработки приводят к образованию вокруг нее зоны неупругих деформаций. Структура зоны и характер деформирования пород в ней зависит от глубины заложения выработки, типа пород и их физико-механических и технологических свойств, размера выработки, типа и характеристики крепи, угла залегания вмещающих пород [32]. Многообразие горно-геологических и горнотехнических условий эксплуатации выработок и связанного с ними механизма взаимодействия пород и крепи, обусловило появление целого ряда различных геомеханических моделей состояния массива пород вокруг горных выработок. При этом наиболее перспективным в настоящее время является математическое моделирование с использованием ПЭВМ. В представленных исследованиях аналитическое моделирование выполняется с применением численного метода конечных элементовв ПО Geosoft. Моделирование выполнено для Кызылалмасайского местоторождения. Для анализа результатов мониторинга необходимо обоснование и выбор критериев разрушения массива. С этой целью предложен экспериментально-аналитический метод определения предельных значений при сравнительной оценке визуально установленных зон разрушения пород с данными численных расчетов. Численные расчеты НДС показали, что при различной глубине шахты деформирование потолочины носит сдвиговый характер (рис. 3.16). Это позволяет использовать критерий прочности Кулона - Мора по сдвигающим напряжениям.
Рисунок 3.16 - Изменение и распределение максимальных напряжений в зонах вмещающих боковых Проведенные исследования позволяют сделать вывод о предпочтительности применения для условий разработки руды прямоугольной формы сечения выемочных выработок с анкерным креплением вмещающих пород [33]. жүктеу/скачать 4.42 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|