Снижение потерь руды в междукамерных целиках при разработке месторождений этажно-камерными системами

Коржавых, Павел Вячеславович

Автореферат диссертации по теме "Снижение потерь руды в междукамерных целиках при разработке месторождений этажно-камерными системами"

На правах рукописи

КО РЖАВЫХ Павел Вячеславович

СНИЖЕНИЕ ПОТЕРЬ РУДЫ В МЕЖДУКАМЕРНЫХ ЦЕЛИКАХ ПРИ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЭТАЖНО-КАМЕРНЫМИ СИСТЕМАМИ (на примере рудника им. Губкина)

Специальность 25.00.22 - Геотехнология (подземная,

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

открытая и строительная)

3 МАЙ Ш

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

005019045

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном университете.

Научный руководитель — доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор, Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, заведующий кафедрой подземной разработки месторождений полезных ископаемых

кандидат технических наук, Санкт-Петербургский государственный горный университет, ведущий научный сотрудник Научного центра геомеханики и проблем горного производства

Ведущее предприятие - ООО «Институт Гипроникель».

Защита состоится 24 мая 2012 г. в 13 ч 15 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном университете по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2 (boguslEI@yandex.ru), ауд.1166.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного горного университета.

Автореферат разослан 23 апреля 2012 г.

Богуславский Эмиль Иосифович

Официальные оппоненты:

Калмыков Вячеслав Николаевич

Смирнов Владимир Алексеевич

ученый секретарь г

диссертационного совета д-р техн. наук, профессор

холодняков г.а.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Борьба с потерями руды при подземной разработке месторождений полезных ископаемых существенно стимулируется дефицитом запасов, в том числе и железных руд, а также экономическими (повышение капиталоемкости продукции, снижение чистого дисконтированного дохода и др.) и социальными (занятость населения, стабильность инфраструктуры и др.) факторами. В настоящее время потери руды в недрах при технологии, применяемой на руднике им. Губкина достигают 60%, что приводит к значительному снижению извлекаемых запасов и экономическому ущербу. Проектирование нового рудника для отработки нижних горизонтов Коробковского месторождения осложняется необходимостью снижения потерь руды при отработке.

На руднике применяется этажно-камерная система разработки. Её развитию, совершенствованию и, в частности, определению устойчивых параметров междукамерных целиков посвящены работы отечественных и зарубежных ученых: М.И. Агошкова, Д.Р. Каплунова, С.Г. Борисенко, В.И. Голика, Ю.М. Либермана, М.М. Протодьяконова, К.В. Руппенейта, В.Д. Слесарева, П.М. Цимбаревича, Е. Церна, Л.Д. Шевякова и др.

При высокой производительности, сравнительно низкой себестоимости и других существенных достоинствах этой технологии, её применение характеризуется весьма значительными потерями руды в недрах. Поэтому основным направлением диссертационной работы является снижение потерь руды за счет уменьшения её запасов, оставляемых в междукамерных целиках (МКЦ). В работе предложены две альтернативные технологии: крепление целиков веерами тросовых штанг или частичная выемка целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой.

Вопросу штангового крепления кровли выработок (преимущественно на угольных шахтах) или пород висячего бока камер с целью уменьшения потерь и разубоживания полезного ископаемого, а также повышения безопасности ведения горных работ, посвящено большое число исследований отечественных и

зарубежных ученых. Наиболее широкую известность получили работы В.Н. Семевского, A.A. Борисова, В.Е. Ануфриева, К.А. Ардашева, А. Джонстона, Р. Кваптла, А. Коста, Е.Я. Махно, Б.К. Чукана, В.М. Шика, А.Т. Толпакороева, Л. Панека, Л. Рабкевича, Ж. Талобра, О.В. Тимофеева, А.П. Широкова,

А. Югона, И.А. Юрченко и др.

Разработка и исследование новых технологий снижения потерь руды является актуальной задачей данной диссертационной работы.

Цель работы. Повышение экономической эффективности этажно-камерной системы разработки за счет снижения потерь руды при использовании технологий крепления целиков тросовыми штангами или их частичной отработки с твердеющей закладкой.

Идея работы. Снижение потерь руды в блоке следует обеспечивать уменьшением потерь в междукамерных целиках за счет их крепления тросовыми штангами или частичной отработки целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой.

Основные задачи исследований:

1. Анализ технологии разработки железорудного Коробковского месторождения (рудник им. Губкина

ОАО «Комбинат «КМАруда»).

2. Разработка технологических схем этажно-камерной отработки рудных тел, обеспечивающих снижение потерь в целиках.

3. Анализ и обобщение современных методов и технических средств, применяемых для крепления пород тросовыми штангами.

4. Разработка физической модели и методики проведения лабораторных экспериментов по оценке устойчивости междукамерных целиков при закреплении их тросовыми штангами.

5. Оценка влияния установки тросовых штанг на параметры междукамерных целиков на базе физического моделирования.

6. Физическое и математическое моделирование частичной отработки междукамерного целика с твердеющей закладкой.

7. Определение технологической и экономической эффективности снижения потерь руды в междукамерных целиках при использовании разработанных способов снижения потерь руды.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение опубликованных в горнотехнической литературе данных по проблеме упрочнения пород тросовыми штангами; технико-экономический анализ и оптимизацию параметров междукамерных целиков; физическое моделирование на эквивалентных материалах; математическое моделирование междукамерных целиков с использованием метода конечных элементов.

Научная новизна:

• Определено влияние установки вееров тросовых штанг на напряженно-деформированное состояние междукамерных целиков и их параметры.

• Установлена зависимость ширины оставляемых целиков в системе «целик-закладка-целик» от напряженно-деформированного состояния и коэффициента запаса их прочности.

Основные защищаемые положения:

1. С целью снижения потерь руды на руднике им. Губкина при этажно-камерной системе разработки следует уменьшать ширину междукамерных целиков с 25 до 19-21 м за счет их упрочнения веерами тросовых штанг, что обеспечит снижение этих потерь на 15-20%.

2. Частичная отработка междукамерных целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой обеспечивает снижение потерь руды на 35-40% при сохранении устойчивости комбинированного целика (руда-закладка-руда) оставлением рудных боковых стенок толщиной не менее 7 м и ширине закладываемого пространства не более 11 м.

3. При упрочнении целиков веерами тросовых штанг или их частичной отработке снижение потерь руды следует определять с учетом разности между условной нормативной прибылью по очистным работам и затратами на укрепление целиков либо на ведение работ с упроченной закладкой.

Для геомеханически обоснованной ширины междукамерных целиков 19-21 м установка штанг экономически выгодна при норме прибыли не менее 15-20%.

Для минимально допустимой ширины оставленных стенок целика - 7м экономически выгодно частично извлекать запасы целика при норме прибыли от 16 до 26% при изменении стоимости закладки от 600 до 1200 руб./м3.

Практическая значимость работы:

-Разработаны новые технологические схемы отработки месторождений этажно-камерными системами, обеспечивающие

снижение потерь руды в целиках на 15-20 %.

■ Разработаны рекомендации по отработке горизонта -25и м рудника им. Губкина этажно-камерной системой с упрочнением междукамерных целиков тросовыми штангами или их частичной отработкой горизонтальными слоями с твердеющей закладкой.

■Разработан и запатентован способ упрочнения целиков

веерами тросовых штанг.

■Разработан способ частичной отработки междукамерных целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой, позволяющий извлекать до 40 % руды от общего объема запасов руды в целике.

Достоверность и обоснованность научных положении и рекомендаций обеспечивается их соответствием результатам, полученным при проведении лабораторных и математических исследований; представительностью и надежностью исходных данных; экспертной оценкой специалистов ЗАО «ПитерГОРпроект»; использованием современных апробированных методов исследований; значительным количеством данных, полученных при

проведении исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертационнои работы докладывались на: Международном форуме горняков и металлургов (Фрайберг, Германия, 2011г.); научном симпозиуме «Неделя горняка - 2010» (МГГУ, г. Москва); ежегодных научных конференциях молодых ученых Санкт-Петербургского государственного горного университета «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2009 г., 2010 г., 2011 г.); международной конференции молодых ученых «Проблемы освоения полезных ископаемых» (Санкт-Петербург, 2009 г.); научных

семинарах кафедры «Разработки месторождений полезных ископаемых» СПГГУ.

Личный вклад автора. Анализ и обобщение существующего опыта и основных направлений совершенствования этажно-камерной системы, создание и научное обоснование новой технологии, формулировка задач исследований, разработка методики и проведение лабораторных исследований на эквивалентных материалах, формулировка основных научных положений и выводов, разработка практических рекомендаций.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 10 работах, из них 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России и 3 патента на изобретение РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 155 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 74 источников, включает 95 рисунков и 25 таблиц.

Автор выражает благодарность научному руководителю д.т.н., проф. Э.И. Богуславскому за ценные консультации и помощь при проведении работы, к.т.н. Б.Ю. Зуеву за оказание помощи в разработке методики физического моделирования и проведении экспериментов, сотрудникам ЗАО «ПитерГОРпроект» и А.Б. Андрееву за ценные советы по технологии отработки горизонта -250 м рудника им. Губкина, сотрудникам кафедры Разработки месторождений полезных ископаемых за полезные замечания и помощь при выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Первая глава диссертации посвящена анализу специфики горно-геологических и горнотехнических условий Коробковского месторождения, отрабатываемого рудником им. Губкина. Выполнена оценка применяемых технологий отработки.

Во второй главе приведены предлагаемые технологии этажно-камерной системы разработки, обеспечивающие снижение потерь в целиках. Рассмотрен отечественный и зарубежный опыт

применения тросовых штанг для упрочнения массива при подземной отработке рудных месторождений.

В третьей главе изложены результаты математического моделирования напряженно-деформированного состояния

междукамерных целиков при изменении параметров этажно-камерной системы разработки и применении новых технологий отработки Коробковского месторождения.

В четвертой главе приведены результаты лабораторных исследований прочностных характеристик целиков на физических моделях из эквивалентных материалов.

В пятой главе приведены рекомендации по технологиям отработки горизонта -250 м рудника им. Губкина, изложены результаты технико-экономической оценки эффективности предложенных технологий, обеспечивающих снижение потерь в междукамерных целиках.

Основные результаты исследований отражены при доказательстве следующих защищаемых научных положений:

1. С целью снижения потерь руды на руднике им. Губкина при этазкно-камерной системе разработки следует уменьшать ширину междукамерных целиков с 25 до 19-21 м за счет их упрочнения веерами тросовых штанг, что обеспечивает

снижение этих потерь на 15-20%.

В диссертационной работе объектом исследований является рудник им. Губкина. Для разработки нижнего горизонта -250 м предложена, по аналогии с действующим горизонтом -125 м, этажно-камерная система разработки (рис. 1).

По данным рудника им. Губкина потери руды при отработке месторождения на горизонте -125 м составляют порядка 60%. Потери руды в блоке при этой системе разработки образуются, главным образом, в междукамерных целиках, расположенных по

короткой стороне камеры.

С целью их снижения была разработана и запатентована технология отработки камер с креплением междукамерных целиков веерами тросовых штанг (патент РФ №2405109 от 27.11.2010 г.),

позволяющая уменьшить ширину целика, обеспечив при этом его устойчивость (рис. 2).

2-2

Вентиляционный /орт

Ниша скреперной лебедки

Откаточный орт I 7 ГУ Штрек подсечки Вибровыпускной штрек/ /Смотровой восстающий

4 - 4

Вентиляционная сбойка Вентиляционно-буровой орт ' 75 1 _~ перепускной

11 й

Вентиляционный ор горизонта выпуска

Ходовой восстающий Отрезной восстающий/ /Сбойка между буровыми эаходками

Рис. 1. Система разработки, применяемая при выемке запасов этажа -71/-125 м

Анализ опыта укрепления и упрочнения массива горных пород штанговой крепью подтверждает возможность повышения эффективности отработки месторождений за счет снижения потерь и разубоживания руды. Опыт применения тросовых штанг для укрепления горного массива в отечественной и зарубежной практике свидетельствует о большом разбросе параметров штангового крепления, что объясняется не только значительным разнообразием горно-геологических условий, но и отсутствием конкретных исследований напряженно-деформированного состояния укрепленного штангами массива. Условия упрочнения целиков тросовыми штангами существенно зависят от физико-механических свойств массива горных пород и параметров применяемой системы разработки.

Для оценки возможности применения и эффективности реализации этой технологии был произведен анализ методов моделирования, который позволил выбрать два наиболее применяемых и достаточно достоверных метода: физическое моделирование на эквивалентных материалах и численное моделирование с использованием метода конечных элементов.

Рис. 2. Система разработки, рекомендуемая при выемке запасов

горизонта-250 м

1 - вентиляционный восстающий; 2 - вентиляционный орт; 3 - откаточный орт; 4 - буровой штрек вентиляционного горизонта; 5 - подэтажный штрек; 6 - достаточный штрек; 7 -буровой штрек; 8 - рудоспуск; 9 - заезды; 10 - сбойка с рудоспуском; 11 - транспортный орт;

12 - подэтажная сбойка; 13 - вентиляционный подэтажный орт; 14 - фланговый подэтажный вентиляционный орт; 15 - подэтажный камерный орт; 16 - веера тросовых штанг.

Для проведения исследований эффективности крепления междукамерных целиков веерами тросовых штанг была разработана методика и создана модель из эквивалентных материалов, воспроизводящая основные свойства исследуемого массива (рис. 3). Отработка модели заключалась в пошаговом уменьшении ширины целиков №1 (эталонного) и №2 (с креплением веерами тросовых штанг) при постоянном давлении толщи вышележащих пород. При

минимально допустимой ширине целика 12 м, было увеличено давление пригрузочного устройства и установлен предел прочности целиков (рис. 3, 4). Исследования на физических моделях из эквивалентных материалов позволили определить качественную характеристику влияния вееров тросовых штанг на устойчивость междукамерных целиков. При повышении давления на модель определены максимальные величины относительных напряжений (а/Rcx - напряжения одноосного сжатия к допустимой прочности

пород на сжатие) при креплении целика №2 и без крепления -Они соответственно составили 1,16 и 0,97 (рис. 4).

В результате проведенных исследований был сделан вывод о положительном влиянии тросового крепления на устойчивость целика. Коэффициент запаса прочности целика №2, при его креплении веерами тросовых штанг, превысил результаты испытаний эталонного целика №1 На 17-22% (рис. 4).

Определение параметров сетки штанг рационально выполнять при проектировании эксплуатационных блоков после получения уточненной информации о физико-механических свойствах отрабатываемых руд.

2. Частичная отработка междукамерных целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой обеспечивает снижение потерь руды на 35-40% при сохранении устойчивости комбинированного целика (руда-закладка-руда) оставлением рудных боковых стенок толщиной не менее 7 м и ширине закладываемого пространства не более 11м.

С целью решения задачи снижения потерь руды при отработке месторождений этажно-камерными системами предложен способ частичной отработки междукамерных целиков горизонтальными слоями с твердеющей закладкой и креплением целиков сквозными тросовыми штангами (рис. 5).

Целик отрабатывается горизонтальными слоями высотой 4-5 м в восходящем порядке. При этом выработанное пространство заполняют твердеющей закладкой 5 и упрочняют стенки целика сквозными горизонтальными тросовыми штангами 4, тем самым, образуя новую комбинированную несущую конструкцию «целик-закладка-целик». На ее устойчивость максимальное влияние

11

«Т

закладываемого слоя, порядок ©транша, о цяппяЖенно-

г,„поп пля определения напряженно пупы и вмещающих пород, дли V » е

^-ГГЛспГГза»" =

С Г п—

с; .]:« АЬааш Математическое моделирование у"ан0вить напряжения, возникающие в системе «целик закладка^ целик» (рис. 6) при ширине оставленных стенок ^Л 7 5 м Величины относительных напряжении (*/Ясж) составили,

соответственно, 0,71, 0,59, 0,52 и 0,48 при ясж= 80 МПа.

Рис 5 Принципиальная схема этажно-камерной системы

тзпаботки с частичной выемкой целиков

^ 2 оценки целика- 3 - область частичной отработки междукамерного 1 железобетонные штанги; 5 - горизонтальные слои

целика, 1 к упрочненной закладки.

Рис. 3. Модель для определения запаса прочности целика, укрепленного веерами тросовых штанг

1 - обрушение незакрепленного штангами целика (эталонного); 2- устойчивое состояние целика, закрепленного веерами тросовых штанг.

целик №1

целик N02

Ь=25 м

16 м

Р=0,6 атм

Р=0,75 атм

Ь=42 м Ь=22 м

Ь=12 м при ширине камеры 37 м Р=0,65 атм.

Р=0,7 атм.-разрушение

Ь=33 м —Ь=19м

— Ь-12 м при ширине камеры 43 м

— Р=0,7 атм. —Р=0,8-разрушение

Ь - ширина целика, м; Р - давление пригруэки, атм

Рис. 4. Изменение отношения напряжений в целиках (а ) к их прочности на одноосное сжатие (КСж) при пошаговой отработке камер горизонта - 250 м и раздельном нагружении целиков №1 и №2

Рис. 6. Общая картина распределения вертикальных напряжений (Па) при частичной отработке целиков на горизонте -250 м

(данные А.Г. Протосени, H.A. Беляева)

Рис. 8. Модель частичной отработки 3-го и 5-го целиков горизонтальными слоями с твердеющей закладкой

(Ли): Я»)

_ *Ь №7««05

■ -4 Mi»»«

Ш 1.Ше»07

Щ I

т ■imt'BJ

■ Ш«*' 07

■ -HMf-o;

■ JW»«07

■ 4.гм»»в?

В 4 77)»'S;

Щ яико/

■ -6

Частично отработанные целики

а меры горизонта -25€ м

По данным компьютерного моделирования величина фактического коэффициента запаса прочности оставленных стенок целиков шириной 5, 6, 7 и 7,5 м составила, соответственно, 1,26, 1,51, 1,74 и 1,85. Проектирование целика допустимо при выполнении условия къ>к^\ где къ- фактический коэффициент

запаса прочности; к3'- расчетно-нормативный коэффициента запаса

прочности (ВНИМИ):

¿'3 = кзгкъ2- ¿зз = 1,25 • 1,15 • 1,2 = 1,73,

где ¿31=1,25 - коэффициент, учитывающий вероятность изменения прочности пород целика; &32=1,15 - коэффициент, учитывающий возможное уменьшение площади поперечного сечения целика в натуре по сравнению с проектной; &33 =1,2 -коэффициент, учитывающий сейсмическое воздействие взрывов на целики.

При сопоставлении расчетных величин фактического и нормативного коэффициентов запаса прочности, была определена минимально допустимая ширина оставленных стенок целика, равная

—•—фактический коэффициент запаса прочности

-■ - расчетно-нормативный коэффициента запаса прочности

Рис. 7. Изменение коэффициента запаса прочности в зависимости от ширины оставленных стенок целика 13

Проверка устойчивости комбинированных несущих элементов, полученной при математическом моделировании, выполнялась лабораторными исследованиями на эквивалентных материалах. Результаты моделирования частичной отработки 3-го целика в 3 этапа (33, 66 и 100%) и дальнейшей отработки 5-го целика, при оставлении эталонных целиков 1, 2 и 4 (рис. 8), позволяют обосновать безопасность этой технологии. По данным физического моделирования при ширине оставленных целиков 6,5 м величина относительных напряжений а/ Ясж не превысила 0,57 (рис. 9).

Номер целика

ЕЗ отработка 5-го целика на 33% И отработка 5-го целика на 66% И отработка 5-го целика на 100%

Рис. 9. Изменение отношения напряжений в целиках к их прочности на одноосное сжатие (а/Ясж) при частичной отработке 5-го целика

после завершения работ в 3-ем целике

Данные, полученные на моделях из эквивалентных материалов, показали хорошую сходимость с результатами математического моделирования и подтвердили возможность применения частичной отработки целиков с шириной рудных стенок не менее 7 м на руднике им. Губкина.

3. При упрочнении целиков веерами тросовых штанг или их частичной отработке снижение потерь руды следует определять с учетом разности между условной нормативной прибылью по очистным работам и затратами на укрепление целиков либо на ведение работ с упроченной закладкой.

Для геомеханически обоснованной ширины междукамерных целиков 19-21 м установка штанг экономически выгодна при норме прибыли не менее 15-20%.

Для минимально допустимой ширины оставленных стенок целика -7м экономически выгодно частично извлекать запасы целика при норме прибыли от 16 до 26% при изменении стоимости закладки от 600 до 1200рубУм3.

В результате исследований напряженно-деформированного состояния МКЦ при применении новых технологий, обеспечивающих снижение потерь руды, были установлены геомеханические границы их использования. Уменьшение целиков при их упрочнении веерами тросовых штанг возможно до минимально-допустимой ширины 19-21 м. Дальнейшее снижение ширины целика не является возможным с точки зрения безопасности ведения горных работ.

При частичной отработке целиков шириной 25 м основным критерием устойчивости является запас прочности целиков. Его расчет позволил определить минимально-допустимую ширину оставленных стенок целиков -7 м, при ширине закладки 11 м. Целью уменьшения ширины междукамерных целиков является снижение потерь руды при этажно-камерной системе разработки, способствующее более эффективному и рациональному недропользованию.

Учитывая сложившуюся рыночную ситуацию, а именно динамику цен железной руды на мировом рынке, величина нереализованной прибыли может достигать десятков миллионов рублей с одного междукамерного целика. При этом необходимо отметить, что ее величина определяется с учетом разности между условной нормативной прибылью по очистным работам и затратами на укрепление целиков либо на ведение работ с упроченной закладкой.

Для определения рациональных параметров разработанных технологий снижения потерь руды была предложена методика, позволяющая определить эффективные границы их использования с учетом изменения цен на сырье и стоимости закладки.

Сущность предлагаемой методики заключается в определении экономически выгодного снижения потерь руды в зависимости от разности между нормативной прибылью и затратами на установку вееров тросовых штанг (рис. 10) или между нормативной прибылью и стоимостью закладки (рис. 11).

15 17 19 21

Ширина целика, м

-в-при норме прибыли 15% -А-при норме прибыли20% при норме прибыли 25% при норме прибыли 30%

Рис. 10. Зависимость нереализованной прибыли (убытка) от ширины целика при норме прибыли от 15 до 30%

При уменьшении ширины целика за счет его упрочнения экономически выгодный его размер в границах, определенных геомеханическими исследованиями, будет составлять 19-21 м с обеспечением минимальной нормы прибыли 15-20%.

Сопоставление нормативной прибыли с затратами на закладку при частичной отработке междукамерных целиков, определяет экономически выгодным частичное извлечение запасов целика при норме прибыли от 16 до 26% в зависимости от затрат на закладку.

20 25 30

Норма прибыли, %

••♦•3= ГЮ0руб./м' -®-3-800 руб./м' -А-3~ 1000 руб./м1 НВ-3= 1200 руб./м'

Рис. 11. Зависимость нереализованной прибыли (убытка) при ширине оставленных стенок по 7 м от затрат на закладку (3)

Необходимо отметить, что с позиции снижения потерь руды рациональными будут являться такие параметры новых технологий, при которых затраты на упрочнение либо на отработку с закладкой будут равны нормативной прибыли от реализации дополнительно добытой руды.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи снижения потерь руды в междукамерных целиках при отработке месторождений этажно-камерными системами.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Установлена закономерность изменения трещиноватости, коэффициента структурного ослабления и прочности железистых кварцитов Коробковского месторождения КМА от глубины их залегания.

2. Показано, что применяемая в настоящее время этажно-камерная система разработки характеризуется весьма высокими потерями руды, что не соответствует эффективному и рациональному недропользованию.

3. Проведено физическое моделирование на эквивалентных материалах, подтвердившее возможность упрочнения междукамерных целиков веерами тросовых штанг.

4. Предложена технология отработки месторождения этажно-камерной системой с уменьшением размеров междукамерных целиков на 15-20% за счет их упрочнения веерами тросовых штанг из подэтажных выработок. Это позволит дополнительно добывать до 70-90 тыс. т руды с одного междукамерного целика. Областью применения предложенной и запатентованной технологии являются рудные месторождения, отрабатываемые этажно-камерной и подэтажной системами разработки.

5. Предложена технология частичной отработки междукамерных целиков горизонтальными слоями с твердеющей закладкой. По результатам выполненного численного моделирования при ширине оставленных целиков, равной 5, 6, 7 и 7,5 м величина коэффициента запаса прочности составила соответственно 1,26, 1,51, 1,74 и 1,85. Сравнительный анализ фактических и нормативно-расчетных коэффициентов позволил определить минимально допустимую ширину оставленной стенки целика, величина корой составляет не менее 7 м при ширине закладки 11 м, что подтвердилось при исследовании этих параметров на физической модели.

6. На основании выполненного численного моделирования установлено, что крепление комбинированных целиков тросовыми штангами, соединяющими между собой два оставленных целика и закладку, позволяет работать системе "целик-закладка-целик" как единое целое, не допуская разрыва в нормальном направлении по контакту целика и закладки. При этом в самих тросовых штангах возникают значительные растягивающие напряжения -245-250 МПа, причем их максимальная величина возникает на контакте пород оставленного целика и закладки. Это обстоятельство

указывает на тот факт, что тросовые штанги играют непосредственную роль в совместной работе оставленных целиков с закладкой.

7. Предложена методика определения областей рационального применения новых технологий, учитывающая изменение цен на руду и затрат на крепление целиков тросовыми штангами или стоимость закладки. Величина нереализованной прибыли, определенная с использованием предложенной методики, достигает 35-50 млн. руб. с одного междукамерного целика.

ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ СЛЕДУЮЩИЕ РАБОТЫ:

В изданиях, входящих в Перечень ВАК Министерства образования и науки России:

1. Коржавых П.В. Снижение потерь руды в междукамерных целиках при проектировании нижних горизонтов рудника им. Губкина ОАО «Комбинат КМАруда» / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Записки Горного института. «Полезные ископаемые России и их освоение». - СПб: СПГГИ (ТУ), 2010. -Т. 186.-С. 50-53.

2. Коржавых П.В. Оценка эффективности применения тросовых штанг при отработке рудных месторождений этажно-камерными системами / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Горный журнал. - М.:Руда и Металлы, 2011. - № 8. - С. 89-90.

3. Коржавых П.В. Условия применения этажно-камерных систем при отработке глубоких рудных месторождений / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2012. - № 1. - С. 5-8.

4. Коржавых П.В. Физическое и математическое моделирование технологических параметров этажно-камерной системы разработки нижнего горизонта рудника им. Губкина / В.С.Литвиненко, Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Записки Горного института. «Полезные ископаемые России и их освоение». - СПб: СПГГУ, 2012. - Т. 195. - С. 115-119.

Патенты:

5. Пат.2405109 РФ. CI Е21С 41/22. Способ разработки мощных рудных месторождений подземным способом с креплением междукамерных целиков / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых и др. Опубл. 27.11.2010 Бюл. № 33.

6. Пат.2435035 РФ. С2 E21D 21/00. Анкер горных выработок / П.В.Коржавых, Е.В.Лодус, Э.И.Богуславский. Опубл. 27.11.2011 Бюл. № 33.

7. Пат.2436051 РФ. CI G01L 1/00. Динамометр / П.В.Коржавых, Е.ВЛодус, Э.И.Богуславский. Опубл. 10.12.2011 Бюл. № 34.

В прочих изданиях:

8. Коржавых П.В. Изыскание технологии разработки нижних горизонтов шахты им. Губкина / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Проблемы недропользования: Материалы V Всероссийской молодежной научно-практической конференции (с участием иностранных ученых) 8-11февраля 2011г. -Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - С. 140-146.

9. Коржавых П.В. Методы снижения потерь руды при отработке нового горизонта рудника им. Губкина / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Освоение минеральных ресурсов Севера: их проблемы и решения: Труды 9-й международной научно-практической конференции 6-8 апреля 2011г. - Воркута: филиал СПГГИ (ТУ) «ВГИ», 2011. - С. 17-21.

10. KorzhavykhP. The ways of ore losses reducing for development of underlying levels puttintg into operation II Scientific Reports on Resource Issues 2011. - 2011. - Vol. 1. - P. 83-86.

РИЦ СПГГУ. 17.04.2012. 3.262 Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Коржавых, Павел Вячеславович

ВВЕДЕНИЕ

1. Специфика горно-геологических и горнотехнических условий рудника им. Губкина

1.1 Анализ горно-геологических факторов, влияющих на безопасность горных работ при отработке нижних горизонтов

1.2 Анализ данных о физико-механических свойствах пород месторождения

1.3 Анализ применяемых технологий при отработке месторождения

Выводы по главе

2. Технология этажно-камерной отработки рудных тел, обеспечивающая снижение потерь в целиках

2.1 Анализ и обобщение опыта применения тросовых штанг для упрочнения массива при подземной отработке рудных месторождений

2.2 Предлагаемая технология с упрочнением между камерных целиков тросовыми штангами

2.3 Предлагаемая технология частичной отработки междукамерных целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой

Выводы по главе

3. Математическое моделирование напряженно-деформированного состояния несущих элементов этажно-камерной системы разработки

3.1 Выбор и обоснование метода проведения исследований

3.2 Разработка горно-геомеханической модели и расчетных схем

3.3 Проведение численного моделирования и обработка результатов исследований

Выводы по главе

4. Проведение лабораторных исследований напряженно-деформированного состояния целиков на физических моделях из эквивалентных материалов

4.1 Выбор и обоснование методики исследований на эквивалентных материалах

4.2 Оценка напряженно-деформационного состояния и размеров целиков, упрочненных веерами тросовых штанг

4.3 Оценка напряженно-деформационного состояния и размеров целиков при их частичной отработке системой с твердеющей закладкой

Выводы по главе

5. Рекомендации по технологии отработки нижних горизонтов рудника им. Губкина

5.1 Методика определения эффективности применения новых технологий снижения потерь руды в целиках

5.2 Определение экономически эффективных параметров для технологии упрочнения целиков веерами тросовых штанг

5.3 Определение экономически эффективных параметров для технологии частичной выемки целиков системой с твердеющей закладкой

Выводы по главе

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Снижение потерь руды в междукамерных целиках при разработке месторождений этажно-камерными системами"

Актуальность работы. Борьба с потерями руды при подземной разработке месторождений полезных ископаемых существенно стимулируется дефицитом запасов, в том числе и железных руд, а также экономическими (повышение капиталоемкости продукции, снижение чистого дисконтированного дохода и др.) и социальными (занятость населения, стабильность инфраструктуры и др.) факторами. В настоящее время потери руды в недрах при технологии, применяемой на руднике им. Губкина достигают 60%, что приводит к значительному снижению извлекаемых запасов и экономическому ущербу. Проектирование нового рудника для отработки нижних горизонтов Коробковского месторождения осложняется необходимостью снижения потерь руды при отработке.

На руднике применяется этажно-камерная система разработки. Её развитию, совершенствованию и, в частности, определению устойчивых параметров междукамерных целиков посвящены работы отечественных и зарубежных ученых: М.И. Агошкова, Д.Р. Каплунова, С.Г. Борисенко, В.И. Голика, Ю.М. Либермана, М.М. Протодьяконова, К.В. Руппенейта, В.Д. Слесарева, П.М. Цимбаревича, Е. Церна, Л.Д. Шевякова и др.

При высокой производительности, сравнительно низкой себестоимости и других существенных достоинствах этой технологии, её применение характеризуется весьма значительными потерями руды в недрах. Поэтому основным направлением диссертационной работы является снижение потерь руды за счет уменьшения её запасов, оставляемых в междукамерных целиках (МКЦ). В работе предложены две альтернативные технологии: крепление целиков веерами тросовых штанг или частичная выемка целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой.

Вопросу штангового крепления кровли выработок (преимущественно на угольных шахтах) или пород висячего бока камер с целью уменьшения потерь и разубоживания полезного ископаемого, а также повышения безопасности ведения горных работ, посвящено большое число исследований отечественных и зарубежных ученых. Наиболее широкую известность получили работы В.Н. Семевского, A.A. Борисова, В.Е. Ануфриева, К.А. Ардашева, А. Джонстона, Р. Кваптла, А. Коста, Е.Я. Махно, Б.К. Чукана, В.М. Шика, А.Т. Толпакороева, J1. Панека, JL Рабкевича, Ж. Талобра, О.В. Тимофеева, А.П. Широкова, А. Югона, И.А. Юрченко и др.

Разработка и исследование новых технологий снижения потерь руды является актуальной задачей данной диссертационной работы.

Цель работы. Повышение экономической эффективности этажно-камерной системы разработки за счет снижения потерь руды при использовании технологий крепления целиков тросовыми штангами или их частичной отработки с твердеющей закладкой.

Идея работы. Снижение потерь руды в блоке следует обеспечивать уменьшением потерь в междукамерных целиках за счет их крепления тросовыми штангами или частичной отработки целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой.

Основные задачи исследований:

1. Анализ технологии разработки железорудного Коробковского месторождения (рудник им. Губкина ОАО «Комбинат «КМАруда»).

2. Разработка технологических схем этажно-камерной отработки рудных тел, обеспечивающих снижение потерь в целиках.

3. Анализ и обобщение современных методов и технических средств, применяемых для крепления пород тросовыми штангами.

4. Разработка физической модели и методики проведения лабораторных экспериментов по оценке устойчивости междукамерных целиков при закреплении их тросовыми штангами.

5. Оценка влияния установки тросовых штанг на параметры междукамерных целиков на базе физического моделирования.

6. Физическое и математическое моделирование частичной отработки междукамерного целика с твердеющей закладкой.

7. Определение технологической и экономической эффективности снижения потерь руды в междукамерных целиках при использовании разработанных способов снижения потерь руды.

Методы исследований. Для решения поставленных задач использован комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение опубликованных в горнотехнической литературе данных по проблеме упрочнения пород тросовыми штангами; технико-экономический анализ и оптимизацию параметров между камерных целиков; физическое моделирование на эквивалентных материалах; математическое моделирование междукамерных целиков с использованием метода конечных элементов.

Научная новизна:

• Определено влияние установки вееров тросовых штанг на напряженно-деформированное состояние междукамерных целиков и их параметры.

• Установлена зависимость ширины оставляемых целиков в системе «целик-закладка-целик» от напряженно-деформированного состояния и коэффициента запаса их прочности.

Основные защищаемые положения:

1. С целью снижения потерь руды на руднике им. Губкина при этажно-камерной системе разработки следует уменьшать ширину междукамерных целиков с 25 до 19-21 м за счет их упрочнения веерами тросовых штанг, что обеспечит снижение этих потерь на 15-20%.

2. Частичная отработка между камерных целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой обеспечивает снижение потерь руды на 35-40% при сохранении устойчивости комбинированного целика (руда-закладка-руда) оставлением рудных боковых стенок толщиной не менее 7 м и ширине закладываемого пространства не более 11м.

3. При упрочнении целиков веерами тросовых штанг или их частичной отработке снижение потерь руды следует определять с учетом разности между условной нормативной прибылью по очистным работам и затратами на укрепление целиков либо на ведение работ с упроченной закладкой.

Для геомеханически обоснованной ширины междукамерных целиков 1921 м установка штанг экономически выгодна при норме прибыли не менее 1520%.

Для минимально допустимой ширины оставленных стенок целика -7м экономически выгодно частично извлекать запасы целика при норме прибыли л от 16 до 26% при изменении стоимости закладки от 600 до 1200 руб./м .

Практическая значимость работы:

Разработаны новые технологические схемы отработки месторождений этажно-камерными системами, обеспечивающие снижение потерь руды в целиках на 15-20 %.

Разработаны рекомендации по отработке горизонта -250 м рудника им. Губкина этажно-камерной системой с упрочнением междукамерных целиков тросовыми штангами или их частичной отработкой горизонтальными слоями с твердеющей закладкой.

Разработан и запатентован способ упрочнения целиков веерами тросовых штанг.

Разработан способ частичной отработки междукамерных целиков системой горизонтальных слоев с твердеющей закладкой, позволяющий извлекать до 40 % руды от общего объема запасов руды в целике.

Достоверность и обоснованность научных положений и рекомендаций обеспечивается их соответствием результатам, полученным при проведении лабораторных и математических исследований; представительностью и надежностью исходных данных; экспертной оценкой специалистов ЗАО «ПитерГОРпроект»; использованием современных апробированных методов исследований; значительным количеством данных, полученных при проведении исследований.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на: Международном форуме горняков и металлургов (Фрайберг, Германия, 2011 г.); научном симпозиуме «Неделя горняка - 2010» (МГГУ, г. Москва); ежегодных научных конференциях молодых ученых Санкт-Петербургского государственного горного университета «Полезные ископаемые России и их освоение» (Санкт-Петербург, 2009 г., 2010 г., 2011 г.); международной конференции молодых ученых «Проблемы освоения полезных ископаемых» (Санкт-Петербург, 2009 г.).

Личный вклад автора. Анализ и обобщение существующего опыта и основных направлений совершенствования этажно-камерной системы, создание и научное обоснование новой технологии, формулировка задач исследований, разработка методики и проведение лабораторных исследований на эквивалентных материалах, формулировка основных научных положений и выводов, разработка практических рекомендаций.

Публикации. Основные результаты исследований опубликованы в 10 работах, из них 4 - в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки России и 3 патента на изобретение РФ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа общим объемом 155 страниц состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 74 источников, включает 95 рисунков и 25 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Коржавых, Павел Вячеславович

Выводы во главе 5

1. Существенное влияние на выбор оптимальной ширины целиков при их уменьшении или частичной отработке оказывают дополнительные затраты на реализацию технологии и нормативная прибыль от дополнительно добытого железорудного сырья. Так, например, при норме прибыли 15%, в большинстве рассмотренных вариантов затраты превышают нормативную прибыль, соответственно при этой норме возникает экономический ущерб от применения новых технологий, а при норме прибыли 30% прибыль намного превышает затраты.

2. Результаты расчетов по предложенной методике позволили определить экономически выгодный диапазон, с учетом геомеханических исследований, который расположен в пределах ширины целика 19-21 м и минимальной норме прибыли 15-20%. Максимальная нереализованная прибыль составляет 33 млн. руб. при ширине целика 19 м и норме прибыли 30%.

3. При частичной отработке целиков возникает опасность их разрушения, поэтому к рассмотрению принята ширина оставленного целика 7 м и ширина закладки 11м. Минимальная норма прибыли, при которой возможна частичная отработка целика, составит 18%. При низкой себестоимости закладки максимальная прибыль от реализации дополнительно добытой руды может достигнуть 50 млн. руб. с одного между камерного целика, а при самой высокой себестоимости закладки, рассмотренной в диссертационной работе, минимальная норма прибыли составит 26%, а максимальная прибыль -13 млн. руб.

4. В связи с большими затратами на подготовительно-нарезные работы повышение плотности установки тросовых штанг оказывает несущественное влияние на рост общих затрат при новых технологиях. Определение сетки штанг рационально выполнять при проектировании эксплуатационных блоков после получения уточненной информации по физико-механическим свойствам неокис ленных железистых кварцитов.

146

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи снижения потерь руды в междукамерных целиках при отработке месторождений этажно-камерными системами.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

1. Установлена закономерность изменения трещиноватости, коэффициента структурного ослабления и прочности железистых кварцитов Коробковского месторождения КМА от глубины их залегания.

2. Показано, что применяемая в настоящее время этажно-камерная система разработки характеризуется весьма высокими потерями руды, что не соответствует эффективному и рациональному недропользованию.

3. Проведено физическое моделирование на эквивалентных материалах, подтвердившее возможность упрочнения междукамерных целиков веерами тросовых штанг.

4. Предложена технология отработки месторождения этажно-камерной системой с уменьшением размеров междукамерных целиков на 15-20% за счет их упрочнения веерами тросовых штанг из подэтажных выработок. Это позволит дополнительно добывать до 70-90 тыс. т руды с одного междукамерного целика. Областью применения предложенной и запатентованной технологии являются рудные месторождения, отрабатываемые этажно-камерной и подэтажной системами разработки.

5. Предложена технология частичной отработки междукамерных целиков горизонтальными слоями с твердеющей закладкой. По результатам выполненного численного моделирования при ширине оставленных целиков, равной 5, 6, 7 и 7,5 м величина коэффициента запаса прочности составила соответственно 1,26, 1,51, 1,74 и 1,85. Сравнительный анализ фактических и нормативно-расчетных коэффициентов позволил определить минимально допустимую ширину оставленной стенки целика, величина корой составляет не менее 7 м при ширине закладки 11м, что подтвердилось при исследовании этих параметров на физической модели.

6. На основании выполненного численного моделирования установлено, что крепление комбинированных целиков тросовыми штангами, соединяющими между собой два оставленных целика и закладку, позволяет работать системе "целик-закладка-целик" как единое целое, не допуская разрыва в нормальном направлении по контакту целика и закладки. При этом в самих тросовых штангах возникают значительные растягивающие напряжения - 245-250 МПа, причем их максимальная величина возникает на контакте пород оставленного целика и закладки. Это обстоятельство указывает на тот факт, что тросовые штанги играют непосредственную роль в совместной работе оставленных целиков с закладкой.

7. Предложена методика определения областей рационального применения новых технологий, учитывающая изменение цен на руду и затрат на крепление целиков тросовыми штангами или стоимость закладки. Величина нереализованной прибыли, определенная с использованием предложенной методики, достигает 35-50 млн. руб. с одного междукамерного целика.

1. Амусин Б.З. Метод конечных элементов при решении задач горной геомеханики / Б.З.Амусин, А.Б.Фадеев. - М.: Недра, 1975. - 230 с.

2. Ануфриев В.Е. Экспериментальные исследования работоспособности канатных анкеров / В.Е.Ануфриев, Г.И.Кулаков, А.С.Позолотин, Г.В.Харитонов, А.В.Ремезов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2001. - №5. - С. 3-8.

3. БабаянцГ.М. Подземная разработка железистых кварцитов / Г.М.Бабаянц, Л.К.Вертлейб, Н.Я.Журин и д.р. - М.: Недра, 1988. - 168 с.

4. Беляшов В.Н. Отработка блока высотой 100 м на Белоусовском руднике / В.Н.Беляшов, И.Е.Кузнецов и др. // Горный журнал. - 1970. - №11. -С. 31-33.

5. Глинский Б.А. Моделирование как метод научного исследования / Б.А.Глинский, Б.С. Грязнов, Б.С.Дынин, Е.П.Никитин. - М.: Изд-во Моск. гос. горн, ун-та, 1965. - 248 с.

6. Глушихин Ф.П. Измерение напряжений в моделях из эквивалентных материалов / Ф.П.Глушихин, Б.Ю.Зуев, М.Ф.Шклярский, М.С.Злотников // Сб. научн. тр. ВНИМИ «Прогноз геомеханических процессов и управление горным давлением на шахтах». - 1985. - С. 57-62.

7. Глушихин Ф.П. Рекомендации по измерению напряжений в моделях из эквивалентных материалов / Ф.П.Глушихин, Б.Ю.Зуев, М.Ф.Шклярский. -Л.: ВНИМИ, 1985.-39 с.

8. Глушихин Ф.П. Моделирование в геомеханике / Ф.П.Глушихин, Г.Н.Кузнецов, М.Ф.Шклярский и др. - М.: Недра, 1991. - 240 с.

9. ГОСТ-21153.2-84. Породы горные. Методы определения прочности при одноосном сжатии. Введён 01.07.87. - М.: Издательство Стандартов, 1984. - 10 с.

10. ГОСТ-21153.3-85. Породы горные. Методы определения предела прочности при одноосном растяжении. Введён 01.07.87. - М.: Издательство Стандартов, 1986. - 14 с.

11. ГОСТ-21153.7-75. Породы горные. Методы определения скоростей распространения упругих продольных и поперечных волн. Введён 01.07.76. -М.: Издательство Стандартов, 1981. - 8с.

12. Гухман A.A. Введение в теорию подобия. - М.: Высшая школа, 1973.-296 с.

13. Журавков М.А. Разработка технологий компьютерного моделирования для изучения особенностей деформирования мелкослоистых массивов горных пород в окрестности контуров горных выработок / М.А.Журавков, П.А.Прохоров. - 2006. - №2. - 57 с.

14. Задавин Г.Д. Крепление подготовительных выработок канатными анкерами / Г.Д.Задавин, Г.И.Коршунов, В.М.Шик. - СПб: Международная академия наук экологии безопасности человека и природы (МАНЭБ), 2002. -200 с.

15. Зверьков В.И. Исследование на моделях опорного давления на оставленные целики (в условиях Заполярного рудника) // Записки ЛГИ. - 1966Т. LI. - С. 94-96.

16. Зенкевич О. Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошных сред / О.Зенкевич, И.Чанг. - М.: Недра, 1974. - 240 с.

17. Зуев Б.Ю. Указания по эксплуатации микродинамометров для определения напряжений в мелкодисперсных средах. - JL: ВНИМИ, 1989. -20 с.

18. Казикаев Д.М. Геомеханические процессы при совместной и повторной разработке руд. - М.: Недра, 1981. - 288 с.

19. Коржавых П.В. Снижение потерь руды в междукамерных целиках при проектировании нижних горизонтов рудника им. Губкина ОАО «Комбинат КМАруда» / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Записки Горного института. «Полезные ископаемые России и их освоение». - СПб: СПГГИ(ТУ), 2010. -Т. 186.-С. 50-53.

20. Коржавых П.В. Оценка эффективности применения тросовых штанг при отработке рудных месторождений этажно-камерными системами / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Горный журнал. - М.:Руда и Металлы, 2011.-№ 8.- С. 89-90.

21. Коржавых П.В. Условия применения этажно-камерных систем при отработке глубоких рудных месторождений / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Горный информационно-аналитический бюллетень. - М.: МГГУ, 2012. - № 1. -С. 5-8.

22. Коржавых П.В. Физическое и математическое моделирование технологических параметров этажно-камерной системы разработки нижнего горизонта рудника им. Губкина / В.С.Литвиненко, Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Записки Горного института. «Полезные ископаемые России и их освоение». - СПб: СПГГУ, 2012.-Т. 195. - С.115-119.

23. Коржавых П.В. Изыскание технологии разработки нижних горизонтов шахты им. Губкина / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Проблемы недропользования: Материалы V Всероссийской молодежной научно-практической конференции (с участием иностранных ученых) 8-11февраля 2011г. - Екатеринбург: УрО РАН, 2011. - С. 140-146.

24. Коржавых П. В. Методы снижения потерь руды при отработке нового горизонта рудника им. Губкина / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых // Освоение минеральных ресурсов Севера: их проблемы и решения: Труды 9-й международной научно-практической конференции 6-8 апреля 2011г. -Воркута: филиал СПГГИ (ТУ) «ВГИ», 2011. - С. 17-21.

25. Коржавых П.В. Способы снижения потерь руды при отработке новых нижележащих горизонтов, вводимых в эксплуатацию (на англ. яз.) // Научные доклады о проблемах недропользования 2011. - 2011. - Т. 1. - С. 83-86.

26. Кирпичев М.В. Теория подобия. - М.: Академия наук СССР, 1953.

95 с.

27. Кузнецов Г.Н. Моделирование проявлений горного давления / Г.Н.Кузнецов, М.Н.Будько, Ю.И.Васильев и др. - Д.: Недра, 1968. - 280 с.

28. Козел A.M. О работе анкеров в системе крепи // Горный журнал. -2003.-№11.-С. 31-35.

29. Ло Ли. Зависимости смещения кровли от пролета камеры и от отношения исходного горизонтального и вертикального напряжений с анкерной крепью и без анкерной крепи // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2001. - №4. - С. 27-30.

30. Луганцев Б.Б. Руководство по креплению анкерами сопряжений горных выработок и камер шириной 8-12 м. - Шахты, 2008. - 110 с.

31. Ляшенко В. И. Упрочнение горных и искусственных массивов анкерной крепью / В.И.Ляшенко, В.И.Штеле // Безопасность труда в промышленности. - 1992. - №9. - С. 9-12.

32. Методические указания по установлению размеров камер и целиков при камерных системах разработки руд цветных металлов. - JL: ВНИМИ, 1972. -85 с.

33. Мельников НИ. Анкерная крепь. - М.: Недра, 1980. - 252 с.

34. Насонов И.Д. Моделирование горных процессов. - М.: Недра, 1978.

256 с.

35. Новиков А.О. Исследование влияния схем анкерования горных пород на структурно-механические свойства вмещающего массива / Ю.А.Петренко, И.Н.Шестопалов, Я.В.Шажко // Геотехнологии и управление производством в XXI века. - 2006. - Т. 1. - С. 37-41.

36. Орлов В.П. Железные руды КМА / В.П.Орлов, И.А.Щеварев, Н.А.Соболов. - М.: Геоинворммарк, 2001. - 616 с.

37. Пат.2405109 РФ. CI Е21С 41/22. Способ разработки мощных рудных месторождений подземным способом с креплением междукамерных целиков / Э.И.Богуславский, П.В.Коржавых и др. Опубл. 27.11.2010 Бюл. № 33.

38. Пат.2435035 РФ. С2 E21D 21/00. Анкер горных выработок / П.В.Коржавых, Е.В.Лодус, Э.И.Богуславский. Опубл. 27.11.2011 Бюл. № 33.

39. Пат.2436051 РФ. Cl G01L 1/00. Динамометр / П.В.Коржавых, Е.В.Лодус, Э.И.Богуславский. Опубл. 10.12.2011 Бюл. № 34.

40. Прошин Ю.М. Технология горных работ на рудниках Акционерного общества «Оуткумпу» / Ю.М.Прошин, Э.С.Ивановский // Цветная металлургия. - 1983. -№16. -С. 8-10.

41. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике. - М.: Наука, 1987.-432 с.

42. Седов Л.И. Механика сплошной среды. - М.: Наука, 1983. - Т. 1.

528 с.

43. Суржш Г.Г. Исследование проявлений горного давления и совершенствование камерной системы разработки железистых кварцитов КМА с целью сокращения потерь в целиках: Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. Наук / М.: МГИ, 1975.- 174 с.

44. Сивоконъ Е.П. Определение несущей способности междукамерных калийных целиков при гидрозакладке камер // Записки ЛГИ. - 1966. - T. LI. С. 83-85.

45. СНиП Н-94-80 «Подземные горные выработки», Госстрой СССР. -М.: Стройиздат, 1982.

46. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. Под ред. Н.В.Мельникова, В.В.Ржевского, М.М.Протодьяконова. - М.: Недра, 1975 -279 с.

47. Турчанинов И.А. Основы механики горных пород / М.А.Иосиф, Э.В.Каспарян. - Л.:Наука, 1977. - 503 с.

48. Фомин Б.А. Исследование естественного напряженного состояния массива пород с целью обоснования рациональной разработки железистых кварцитов КМА подземным способом: Дисс. на соискание уч. ст. канд. техн. Наук / М.: МГИ, 1979. - 155 с.

49. Харитонов Г.В. Обоснование параметров технологии крепления приконтурного массива горных выработок канатными анкерами / Г.В.Харитонов, А.В.Ремезов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2004. - № 6.1. - С. 77-80.

50. Харитонов Г.В. Результаты стендовых испытаний отечественных канатных анкеров / Г.В.Харитонов, А.В.Ремезов // Вестник Кузбасского государственного технического университета. - 2004. - № 6.1. - С.87-89.

51. Хомяков В.И. Зарубежный опыт закладки на рудниках. - М.: Недра, 1984.-224 с.

52. Чубриков А.В. Технология канатного анкерования кровли с полным заполнением шпуров полимерной смолой Геофлекс / А.В.Чубриков, А.В.Шабловский, В.А.Хайдуков, А.Л.Мансуров // Уголь. - 2003. - № 12. -С. 9-11.

53. Широков А.П. Анкерная крепь / А.П.Широков, М.А.Лидер, М.А.Дзауров и др. - М.: Недра, 1990. - 205 с.

54. Эйгенсон Л.С. Моделирование. - М.: Советская наука, 1952. - 372 с.

55. Якоби О. Практика управления горным давлением. - М.: Недра, 1987. - 566 с.

56. Отчет по НИР «Создание и внедрение технологии добычи руды с закладкой и предварительным укреплением горного массива на Тишинском руднике» / Е.В.Жиганов, Г.А.Прокушев, В.А.Исаков. - КазССР: ИГД АН, 1989. -113 с.

57. Отчет по НИР «Создание и внедрение технологии добычи руды с закладкой и предварительным укреплением горного массива на Тишинском руднике (промежуточный этап)» / Е.В.Жиганов, Г.А.Прокушев, В.А.Исаков. -РК: ИГД АН, 1992.- 100 с.

58. Отчет по НИР «Разработка эффективной технологии подземной добычи руды из наклонных залежей средней мощности, применительно к условиям СУБРа» / М.:МГИ, 1982. - С. 34-40.

59. Отчет по НИР «Технологический регламент с геомеханическим обоснованием параметров камер, целиков и зон влияния очистных работ при отработке опытного участка Стретенской залежи этажно-камерной системой с закладкой выработанного пространства на шахте им. Губкина» Шифр 845-07 / рук. Б.А.Фомин. - Белгород: ФГУП ВИОГЕМ, 2007. - 83 с.

60. Отчет по НИР «Геомеханическое обоснование отработки Коробковского месторождения с увеличенной длиной камер в этажах гор. +20 м + гор. -125м» (Шифр 140-09) / рук. Б.А.Фомин. - Белгород: ФГУП ВИОГЕМ, 2007. - 53 с.

61. Отчет по НИР «Технологический регламент отработки запасов Коробковского месторождения с геомеханическим обоснованием конструктивных систем разработки» / A.A. Козырев, C.B. Лукичев. - Апатиты: ГоИ КНЦ РАН, 2010. - 21 с.

62. Отчет по НИР «Геомеханическое обоснование параметров камер, целиков и зон влияния очистных работ при отработке вышележащего горизонта этажно-камерной системой с закладкой выработанного пространства на шахте им. Губкина» (Шифр 970-07) / рук. Б.А.Фомин. - Белгород: ФГУП ВИОГЕМ, 2007. - 77 с.

63. Отчет по НИР «Технологический регламент отработки запасов Коробковского месторождения с геотехнологическим и геомеханическим обоснованием конструктивных параметров систем разработки» договор №50 (№11048у) / рук. А.Н.Шабаров. - СПб: СПГГУ, 2012. - 347 с.

64. Отчёт по НИР «Мониторинг динамики геомеханического состояния рудного массива потолочного предохранительного и системы опорных целиков при отработке шахтного поля шахты им. Губкина». - Белгород: ФГУП ВИОГЕМ, 2006. - 43 с.

65. Отчет по НИР «Усовершенствование существующих и разработанных новых способов моделирования процессов проявления горного давления методом эквивалентных материалов» / рук. Кузнецов Г.Н. -Л.: ВНИМИ. - 142 с.

66. Отчет по НИР «Проект увеличения производственной мощности ОАО «Комбинат КМАРУДА». - СПб: ЗАО «ПитерГОРпроект», 2011. - 143 с.

67. Отчет по НИР «Корректировка технического проекта. Вскрытие новых участков месторождения для поддержания мощности шахты им. Губкина до 2012 г.». - Центрогипроруда, 2006. - 125 с.

68. Goris J.M. Ground Control Mining. Cable Bolt Supports. Practical Ground Control Applications. Short Course. Clorado School of Mines. Golden, Colorado, USA, August 12,1996, 24 p.

69. Abaqus/CAE User's Manual. Release 6.11.

70. Development in cable bolting Techniques // Mining Journal. - 1983. -№29 - 262 p.

71. Goris J.M. Cable Bolt Support Technolody in North America. Ground Control Mining. Cable Bolt Suppjrts. Доклад на 15 Международной конференции по горному давлению. Голден, Колорадо, США, 1996.

72. James J. Scoot «Juterior rock reinforcement» // Mining Journal. - 1980. -№9-P. 79-81.

73. Richard H.C. Long rock bolt support at the new brooken hill consolidated limited. - Pras Austral. Min. Met. 1984. - № 251. - 21 p.

74. Schmuck Carl Mining engineering. - 1979. - Dec. P. 177-181.