Исследование и оптимизация параметров технологий разработки по критериям напряженности массива и качества руд

Мельков, Дмитрий Андреевич

Автореферат диссертации по теме "Исследование и оптимизация параметров технологий разработки по критериям напряженности массива и качества руд"

На правах рукописи

Мельков Дмитрий Андреевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЙ РАЗРАБОТКИ ПО КРИТЕРИЯМ НАПРЯЖЕННОСТИ МАССИВА И КАЧЕСТВА РУД (на примере месторождений Садонского рудного узла)

Специальность 25.00.22 - «Геотехнология (подземная, открытая, строительная)»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических паук

003455821

Владикавказ - 2008

003455821

Работа выполнена в Геофизическом центре экспериментальной диагностики Владикавказского научного центра Российской академии наук и Правительства Республики Северная Осетия-Алания

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, проф., действительный член Академии Горных наук

Заалишвилн Владислав Борисович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, проф. Котенко Евгений Александрович

доктор технических наук, проф. Разоренов Юрий Иванович

Ведущая организация:

Московский государственный горный университет

Защита состоится 26 декабря 2008 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д212.246.02 при Северо-Кавказском горно-металлургическом институте по адресу: 362021, РСО-Алания, г. Владикавказ-21, ул. Николаева, 44, СКГМИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан_Ь. ! ( 200 г.

Ученый секретарь совета, доктор техн. наук, проф.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Увеличение объемов добычи минеральных ресурсов обусловило вовлечение в эксплуатацию месторождений со сложными горнотехническими условиями эксплуатации, разработка которых требует безопасного совмещения элементов массива в рамках единой геомеханической системы.

Одним из основных технологических процессов, определяющим безопасность подземных работ и качество добываемых руд, является комплекс мероприятий по управлению состоянием массива горных пород. Несмотря на новые технологические решения, способы управления состоянием горного массива менее усовершенствованы и нуждаются в строгом научном обосновании.

Процессы управления состоянием горного массива при разработке сложноструктурных массивов оптимизируются на основе геомеханических решений, после установления закономерностей напряженно-деформированного состояния и выявление механизма влияния образованных добычей руд пустот на сохранность массива.

В существующих методиках расчета параметров управления состоянием массива недостаточно учитываются природные и технологические динамические воздействия на элементы массива, хотя практика свидетельствует, что они сопровождаются не только потерями запасов при катастрофическом разрушении массива, но и повышением разубоживания руд отслаивающимися породами в процессе добычи руд.

Оптимизация параметров управления состоянием горного массива формирует экономический эффект, величина которого нередко сопоставима с эффективностью освоения нового месторождения, поэтому технологические решения, позволяющие повышать качество и полноту извлечения руд из недр, формируют в совокупности актуальную проблему.

Цель работы - повышение эффективности геотехнологий подземной разработки скальных месторождений путем оптимизации параметров управления состоянием рудовмещающего массива.

Основная идея работы заключается в уточнении размеров целиков и выработок путем математического моделирования в

статическом и динамическом режимах.

Методы исследований: анализ и обобщение литературных материалов и передового опыта, изучение состава и свойств материалов, планирование и обработка результатов экспериментов, натурный и лабораторный эксперимент, экономико-математическое моделирование и технико-экономические расчеты.

Научные положения, представляемые к защите:

1. Геомеханическое состояние рудовмещающего массива и показатели качества и полноты извлечения руды из недр связаны эквивалентными соотношениями, что позволяет оптимизировать процессы управления массивом на геомеханической основе по экономическому критерию.

2. При подземной разработке рудных месторождений целики дополнительно к гидростатическим напряжениям испытывают природные и техногенные напряжения, эквивалентные 7-9 балльной сейсмической интенсивности, увеличивающие напряженность на величину от 0,5 до 1,5 МПа.

3. Сохранность массива горных пород обеспечивается профилактикой критических напряжений посредством раскройки месторождения на безопасные участки с учетом предлагаемого сейсмического коэффициента.

Научная новизна работы:

1. Сформулирован волновой механизм развития напряжений и деформаций в несущих элементах сложноструктурного массива.

2. Зависимость напряженности рудовмещающего массива от сейсмической составляющей, описываемая сейсмическим коэффициентом.

3. Закономерная связь между частотой колебаний и размером резонирующего элемента массива.

4. Метод минимизации сопряженного действия гравитационных, тектонических и сейсмических сил природно-техногенного происхождения посредством раскройки месторождения на геомеханически безопасные участки.

5. Модели напряженно-деформированного состояния массива и его несущих элементов.

6. Методика определения качества разработки месторождения в зависимости от эффективности управления массивом.

Научное значение работы. Предложенные методы оптимизации параметров управления состоянием рудовмещаюшего массива развивают научные основы эффективного недропользования.

Практическое значение работы. Предложенные критерии эффективности управления состоянием массива, соотношения между потерями, разубоживанием и состоянием массива горных пород пригодны для реального повышения экономической эффективности разработки сложноструюурных месторождений.

Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается представительностью и надежностью исходных данных, полученных на основе системного подхода, сопоставимостью результатов исследований с данными практики, применением математических методов обработки данных и моделирования с использованием компьютерных программ, написанных автором и технико-экономического анализа.

Реализация работы. Рекомендации по обоснованию эффективности управления полнотой использования недр посредством оптимизации параметров управления массивом горных пород приняты в качестве основы модернизации горного производства Республики Северная Осетия - Алания, Кабардино-Балкарской Республики и Карачаево-Черкесской Республики.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно- технической конференции ЮРГТУ (Новочеркасск, 2006 г.), на технических советах Садонского СЦК (2007 г.) и Тырныаузского ВМК (2007 г.) и на научно-производственном совете института «Кавказцветметпро-ект» (Владикавказ, 2008 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 98 наименований. Работа изложена на 142 с. машинописного текста, включает 30 рис. и 27 табл.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Типичным представителем сложноструктурных месторождений являются месторождения Садонской группы. В течение почти 200 лет руду добывали системами разработки с естественным управлением массивами, отличающихся разубоживанием до 40% и потерями до 20%, причем большая часть потерь приурочена к целикам.

Недостаток применяемых технологий с поддержанием массива преимущественно целиками в том, что не полно учитываются последствия геотехнологий, в частности, потери и разубо-живание добываемых руд. Модернизация технологий разработки аналогичных месторождений требует взаимной увязки геомеханики природных полей месторождений, интенсивности техногенных воздействий, стоимости работ и качества добываемых РУД-

Управлению качеством руд и повышению полноты извлечения запасов недр посвящены труды М.И. Агошкова, Д.М. Бронникова, В.Р. Именитова, Д.Р. Каплунова, Г.Г. Ломоносова,

B.А. Симакова, В.А. Шестакова, Е.И. Шемякина и др. Представления о поведении напряженно-деформированных горных пород при образовании в них пустот даны в работах В.Д. Слесарева,

C.B. Ветрова, М.А.Иофиса, Г.Н. Кузнецова, К.В. Руппенейта и др. Работами Н.В. Баклашова, И.М. Петухова, Е.А. Котенко. Е.В.Кузьмина, Н.Г. Ялымова, Ф.Ф. Рычик, В.И. Голика, 0.3. Габараева, Ю.И. Разоренова и др. обосновано использование несущей способности породных массивов.

Технологии добычи руд типизируются нами по признаку регулирования напряжений в его элементах (табл.1).

Таблица 1

Типизация технологий управления массивами

Класс Группа Определяющий признак

Без регулирования напряжений Самообрушение пород в изолированных выработках Ширина пролета очистных выработок

С минимальным регулированием напряжений Принудительное - или самообрушение пород Размеры выработки, прочность пород

Локальное поддержание Давление на целики и искусственные сооружения

Закладка сыпучим материалом Компрессия материала

С максимальным регулированием напряжений Закладка твердеющими смесями Прочность и условия доставки смесей

Комбинированные Сочетание элементов всех классов В зависимости от использования элементов

Полученные натурными исследованиями данные свидетельствуют о способности массивов накапливать и перераспределять напряжения не только в статической, но и в динамической формах.

Физико-математическая модель системы целиков и очистных камер при разработке Садонского месторождения в интервале значений всех параметров залегания исследована нами методом конечных элементов (рис.1), например, для гранитов с параметрами р = 2650 кг/м3, Е- 4,64-Ю10 Па, V = 0,20, глубина Н= 400-600 м, вертикальная составляющая естественного поля напряжений 10-16 МПа. Параметры Ъ и / изменялись с шагом 1 м в пределах 5-20 м и 10 - 50 м, соответственно.

В расчетах использовался критерий Кулона - Мора с исключением элементов, удовлетворяющих данному критерию.

целика, м; /- пролет геомеханически безопасного участка, м.

Наибольшая величина сжимающих напряжений зафиксирована в углах камер на контактах целика с боковыми породами. Разрушение целика происходит в центральной зоне сопряжения разнонаправленных напряжений (рис.2).

б)

Рис.2. Графическое изображение процесса разрушения целика

На втором этапе исследований моделировали деформации целика от динамических воздействий, создаваемых в основании массива в виде импульсной функции в горизонтальном направлении. В результате воздействий в углах выраооюк возникают знакопеременные напряжения, которые дополняют гидростатические напряжения, также максимальные в данных областях. Несмотря на то, что интенсивность динамических напряжений меньше статических напряжений, их роль в механизме разрушения значительна (рис.3).

максимальные главные напряжения

-10 а 10 20 30 40 60 60 70

а)

максимальные напряжения в вертикальном направлении

Юг

10 20 30 40 50 ВО 70

б)

максимальные напряжения в горизонтальном направлении

500 1000 1500 2000 25ОО ЭООО 3500

Рис.3. Напряженно-деформированное состояние целика в динамике

Увеличение напряжения в целике по сравнению с напряжением в нетронутом массиве описывается функцией:

ЛЬ,!)-

о\

(1)

где Оц - напряжение в целике; ан - напряжение на глубине Н в нетронутом массиве; Ъ - ширина целика; / - ширина камеры.

Ненарушенный горными работами массив горных пород характеризуется совокупностью напряжений, формирующихся в недрах под воздействием сил гравитации, движений земной коры и процессов денудации.

Техногенное вмешательство в недра характеризуется вторичными напряжениями, возникающими в окрестностях выработок, скважинах, целиках и крепи в результате действия гравитационных и тектонических сил, изменения температуры слоев земной коры, развития горного давления и т.п. факторов.

Параметрами управления состоянием массива являются: й- высота зоны влияния горных работ на массив, м; Ъ- ширина целика, разделяющего массив на участки, м; /- пролет безопасного участка заклинивания пород, м.

Для описания состояния массива в процессе техногенного вмешательства нами предложена физико-математическая модель:

где <7Х 2 з - главные напряжения, МПа; Км - факторы структурного ослабления массива; критические напряжения в массиве, МПа; критические напряжения в зоне влияния выработки, МПа; сг^ - критические напряжения в несущих элементах, МПа; / - пролет плоского обнажения кровли выработки, м; V - коэффициент устойчивости пород; у - удельный вес пород; Н - глубина работ, м; <угх - предел прочности пород на сжатие, МПа.

Динамика изменения состояния массива при уменьшении размеров целиков, увеличении пролетов выработок и превышении горизонтальных размеров породных блоков над вертикальными иллюстрируется рис.4.

Хтах

(2)

тш

Рис.4. Динамические напряжения а0 (МГ1а) при воздействии 9 баллов

При работе целиков в динамическом режиме прочность целиков описывается системой линейных дифференциальных уравнений второго порядка. Размеры элементов управления в модели определяются скоростью распространения волн и частотой. Работа целиков характеризуется рядом закономерностей. Наибольшая величина сжимающих напряжений наблюдается вблизи углов камер на контактах целика с боковыми породами. К центру целика сжимающие вертикальные напряжения уменьшаются (рис.5 г).

10 20 30 40 5С ео

а) 0шах=1О,53 МПа

г) <w=8,03 МПа

23-4 БвГвЭ ТО

Рис. 5. Напряженно-деформированное состояние целика

Распределение напряжений в целике определяет характер его разрушения (рис.6).

При уменьшении ширины целика напряженное состояние изменяется, а у контакта с потолочиной образуются клиновидные области с меньшим по сравнению с центральной частью целика уровнем напряжений (рис.5, г). При определенных условиях область максимальных напряжений в теле целика имеет х-образную форму (рис.5, в). С уменьшением ширины целика напряжения увеличиваются (рис.5, а, б).

Напряжения одного знака возникают в противоположных углах целика: с одной стороны у контакта с потолочиной, с другой стороны у основания. Хотя интенсивность динамических

Рис.6. Разрушение целика в зависимости от соотношения его размеров

напряжений значительно меньше напряжений от статических напряжений, их роль в триггерном механизме разрушения усиливается тем, что в отдельных участках целика положительные и отрицательные напряжения действуют одновременно.

В крепких и хрупких породах напряжения концентрируются у стен, а в средней части целика образуется ядро, находящееся в объёмном напряжённом состоянии, что повышает несущую способность целика и позволяет оптимизировать его размер с уменьшением безвозвратных потерь.

Функция Г), описывающая увеличение напряжений в целике по сравнению с напряжением в нетронутом массиве для пород с параметрами: плотность р = 2650 кг/м3, модуль Юнга Е= 4,64-Ю10 Па, коэффициент Пуассона V = 0,20, представлена нами в виде поверхности (рис.7).

71

\

111111111 хрупкое разрушение

ЕШ сколовое разрушение

т а) т

Рис.7. Расчетная функцияДй,/): а) представление; б) линии уровня

Для условий: р = 2650 кг/м3, Е = 4,64- Ю10 Па, /л = 0,2 рассчитаны динамические напряжения в массиве при скорости и ускорении 7, 8 и 9 баллов согласно шкале МБК-64 (табл.2).

Таблица 2

Показатели Интенсивность, балл

7 8 9

Скорость, м/с 0,08 0,16 0,32

Ускорение, м/с2 1,0 2,0 4,0

Напряжения, рассчитанные по скорости, МПа 0,47 0,94 1,87

Напряжения, рассчитанные по ускорению, МПа 0,37 0,74 1,49

Оптимизированные параметры управления массивом определяются из суммы статического и динамического давления, обусловленного влиянием сейсмической составляющей. Сейсмический коэффициент представляет собой отношение полного давления к давлению без учета сейсмической составляющей:

Кс= 1 + -^- (3)

уН

При «то 0,5 МПа, 1 МПа и 2 МПа и сейсмической интенсивности 7, 8 и 9 баллов, соответственно, зависимость сейсмического коэффициента Кс от глубины ведения работ иллюстрируется рис.8.

Устойчивость массива определяется из соотношения:

f(b,l) = -

KAb,h)

а(Н,р,1) Кз

где Кф - коэффициент формы; К3 - коэффициент запаса; опр прочность материала целика; а - напряжение в массиве.

1.8 1.7 1.Б 1.5 Ü 14

1.3 1.2 1.1 1

100 200 300 400 500 £00 700 BflQ Н. m

Рис.8. Зависимость сейсмического коэффициента К с от глубины ведения работ при различной сейсмической интенсивности

Коэффициент запаса К3 показывает, во сколько раз прочность массива превосходит максимальные напряжения. Коэффициент формы Кф (b,h) определяет влияние соотношения ширины и высоты целика на его устойчивость. Сейсмическое воздействие учитывается коэффициентом Кс.

Методом конечных элементов нами получена функция _/(£,/):

1

Ъ

~ ~ i ~ \\ с,+с2-+с3-

(5)

со следующими значениями параметров:

доя Ь = 5-10 м: С, =1,41; С2 =1,47; С, = -1,84 м;С4 = = 1,32 м

для ¿>=10-20 м: С, =2,05; С2 =2,67; С, = - 4,14 м; С4 = = 8,76 м.

Взаимодействие параметров управления массивом описывается структурной схемой (рис.9):

Уравнение, определяющее параметры разработки Р(Ь, И, 1)=0

Рис.9. Схема расчета параметров управления массивом

В результате моделирования получены модели состояния массива:

- квадратичная:

- (5,3 - ЦЪ+0,5/+0Д62 - 0,04ЪТ)уН (6)

- мультипликативная:

(7)

где у - объемный вес горных пород, т/м3; Н — высота столба пород до земной поверхности, м; Ъ - размер целика, м; I - размер пролета обнажения, м.

Параметр к исключен как не соответствующий предельному уровню значимости и учтен в виде коэффициента формы.

Из моделирования следует, что наибольшее влияние на напряженность массива оказывает величина пролета обнажения пород кровли. Меньшее влияние оказывает размер целика. Минимальное влияние высота зоны влияния выработки объясняется тем, что расчет ведется при условии самозаклинивания пород в пределах свода естественного равновесия, достаточного для предотвращения обрушения пород.

Критерием эффективности технологий управления состоянием массива косвенно являются показатели потерь и разубожи-вания, которые определяют экономическую эффективность разработки месторождений.

Одним из основных критериев оптимальности технологии управления массивом являются показатели качества: потери руд и разубоживание добываемых руд породой. Эти показатели участвуют в оценке экономической эффективности сравниваемых технологий в виде прибыли или разности между стоимостью готовой продукции и затратами на ее получение.

Для альтернативных вариантов управления массивом рассчитывали выход добываемой руды на 1т погашаемых балансовых запасов, среднее содержание металла в добываемой руде, извлечение металла в готовую продукцию из 1 т погашаемых балансовых запасов, условно-переменные затраты на добычу, обогащение и переработку руды и прибыль.

Эквивалентные соотношения между потерями, разубожива-нием и производительностью труда определяли анализом экономических показателей предприятия.

В расчете на 1 т руды балансовых запасов величина удельной прибыли, (руб./т):

(8)

Я = f(b), при I = к, ф) + к, ;Р = /(/), где Цд - извлекаемая ценность добываемой рудной массы; Сд -

затраты на добычу и переработку рудной массы, руб./т; П -потери руды, доли ед.; Р - разубоживание руды, доли ед.; к\ и к2 - функции увеличения напряжения в целике:

/

<у.

KK-f

к=-

' д

(9)

где <7д - напряжения с учетом динамики, МПа; сгн - статические напряжения, МПа.

Эколого-экономическая эффективность обеспечения устойчивого состояния массива описывается предложенной нами физико-экономико-математической моделью:

(ю)

П = /(Ô); л/ж I ~kl(b) + к2ш,Р -/(/) где сги_з - главные напряжения, МПа; £ - факторы структурного ослабления массива; / - объемный вес пород, т/м3; H -глубина работ, м; Ъ - размер целика, м; / - размер плоского пролета обнажения пород кровли, м; Ц1 - извлекаемая ценность добываемой рудной массы; Ç, - затраты на добычу и переработку рудной массы, руб./т; П - потери руды, доли ед.; Р - разу-боживание руды, доли ед.; к\ и к2 - функции величины, описывающей увеличение напряжения в целике при динамической нагрузке.

Уточнение параметров управления массивом дает возможность уменьшить потери и разубоживание руд в недрах или одновременно, или компенсировать ущерб от одного из компонентов качества за счет другого. При проектировании параметров управления и их последствий показатели потерь и разубо-живания руды назначаются с некоторым запасом. Уточнение расчетов позволяет от него отказаться.

Поэтому расчеты оказываются или заниженными или завышенными. Завышение размеров целиков увеличивает потери, а завышение пролетов очистных выработок чревато резким увеличением разубоживания при обрушении пород. Занижение размеров целиков уменьшает потери, но повышает опасность разубоживания. В обоих случаях экономике предприятия наносится ущерб. Повышение точности расчетов параметров управления массивом формирует экономический эффект.

При оценке технологий управления массивом нами сравнивались варианты: базовый на основе традиционных расчетов и новый на основе уточненных расчетов методом конечных элементов.

При базовом варианте потери имеют большую величину, потому что назначаются с запасом. Исходя из повышенной не-

сущей способности целика, выбирается и больший допустимый пролет обнажения кровли. Игнорирование сейсмических колебаний приводит к тому, что ослабление целика сопровождается повышенным разубоживанием руды.

При новом варианте с учетом сейсмических явлений размеры целиков могут быть и больше и меньше полученных по базовому варианту, но разубоживание будет меньше за счет повышения прочности целика и опирающегося на него пролета выработки.

Экономическая эффективность нового варианта превышает показатели базового варианта, несмотря на некоторое удорожание работ при разделении месторождений на геомеханически сбалансированные участки целиками и пролетами оптимальных размеров со снижением фронта работ и маневренности оборудования.

Оптимизация параметров управления массивом осуществляется повышением их точности за счет введения коэффициента, учитывающего природную и наведенную сейсмичность Кс.

- высота зоны влияния горных работ на массив:

Л= —, (11)

V

где V - коэффициент устойчивости пород; / - пролет свода, м;

1 Е2

V = 2-—^- (12)

4 К.

- размеры целика, обеспечивающие его сохранность при развитии напряжений в пределах зоны влияния:

1К.-ГН

- пролет предельного свода, обеспечивающий надежное самозаклинивание пород без обрушения их в выработанное пространство:

сж

1 = 2(1,

\КсНу

Алгоритм оптимизации представлении на рис. 10

параметры управления массивом

создание банка данных

исследования

расчет параметров

натурные

лабораторные

моделирование

зона влияния

оптимизация параметров

размеры целиков

ширина пролетов

расчеты в статике

расчеты в динамике

критерий надежности

Рис. 10. Алгоритм оптимизации параметров управления массивом

Для условий, аналогичных Садонскому месторождению, нами сравниваются варианты технологий управление массивом: 1-на основе традиционных расчетов и 2- на основе уточненных расчетов.

При 1-м варианте потери имеют большую величину, потому что назначаются с запасом в 1,15-1,5раза. Исходя из повышенной несущей способности целика, выбирается больший допустимый пролет обнажения кровли.

При 2-м варианте с учетом потенциальной возможности сейсмических колебаний размеры целиков могут быть и больше и меньше полученных по 1-му варианту, но разубоживание будет меньше за счет оптимизации размеров целика и опирающегося на него пролета очистной выработки.

Геометризированная модель, имитирующая рудное поле месторождения «Джимидон», разделена на геомеханические участки с помощью целиков и выработок между ними. Параметры разделения рассчитаны 2- мя сравниваемыми методами (табл.3).

Таблица 3

Методы расчета Параметры элементов уп равления, м

блоковые целики пролеты обнажений высота зоны влияния

Базовый без учета сейсмики 6,7 24 12

Альтернативный с учетом сейсмики 6Д 20 10

Процент потерь и разубоживания определяются как функция размеров образующих их целиков и пролетов выработок. Потери 1% балансовой руды эквивалентны: 5% разубоживания по контуру очистного блока; 17% разубоживания руды за счет блочных включений; 24% снижения производительности труда на очистных работах.

При экономическом моделировании возможностей сравниваемых методов управления массивом приняты отчетные данные ССЦК по состоянию на 2004 г. (табл.4).

Таблица 4

Показатели Единицы Варианты

1 2

Балансовые запасы руд тыс. т 100 100

Содержание металла в запасах % 6 6

Потери руды в целиках % 20 18

Разубоживание руды % 40 33

Количество добываемой горной массы тыс. т 133 122

Содержание металла в горной массе % 3,60 4,02

Количество металла в горной массе тыс. т 4,8 4,9

Отпускная цена 1т. металла в концентрате тыс.руб. 14,0 14,0

Извлекаемая ценность 1т в концентрате тыс.руб. 40,3 45,0

Выход металла в концентрат с 1т. руды кг/т 38 44

Затраты на добычу 1т. руды руб. 1260 1295

Затраты на добычу руд в горном переделе руб. 2090 2125

Приведенные затраты на 1т. металла в концентрате руб. 9339 8725

Сравнительная экономическая эффективность на 1т. металла в концентрате руб — 614

Продукция Садонских рудников была убыточна всегда, поэтому для выяснения значимости'учета геомеханической составляющей в формировании экономических показателей геотехнологии экспертно обеспечена сравнимость всех показателей с минимизацией затрат на добычу 1 т горной массы.

Моделированием установлено, что экономическая эффективность варианта с учетом наших предложений превышает показатель базового варианта, несмотря на некоторое удорожание работ (5%) при разделении месторождений на геомеханиче-

ски сбалансированные участки целиками и пролетами оптимальных размеров.

Снижение ущерба от потерь руды на 10% и разубоживания на 17 % компенсирует увеличение затрат на добычу за счет повышения надежности расчетов и формирует прибыль в размере 2698 т. руб./год при объеме производства 100 т. т/год. Расчет носит принципиальный характер и может быть уточнен для конкретных условий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе выполненных комплексных исследований предложено новое решение актуальной задачи оптимизации параметров управления состоянием сложно-структурного массива с целью улучшения качества добываемых минеральных ресурсов и полноты использования недр.

Основные теоретические результаты, практические выводы и рекомендации:

1. Научно обоснована возможность повышения эффективности подземной разработки скальных месторождений путем оптимизации параметров управления рудовмещающим массивом.

2. Реализована идея уточнения параметров управления массивом путем моделирования напряжений и деформаций элементов управления.

3. Установлено, что система целиков и выработок обладает собственными частотами колебаний, которые увеличивают гидростатические напряжения и ориентируют процесс разрушения.

4.Установлен механизм распределения в отдельных участках целика напряжений, определяющих его несущую способность.

5. Предложен метод минимизации сопряженного действия гравитационных, тектонических и сейсмических сил природно-техногенного происхождения посредством раскройки месторождения на геомеханически безопасные участки.

6. Доказано, что геомеханическое состояние массива и показатели качества разработки месторождения связаны адекватными эквивалентными соотношениями, что позволяет оптимизировать процессы управления массивом.

7. Сформулирован волновой механизм развития напряжений и деформаций в несущих элементах сложно- структурного масси-

ва и установлена зависимость напряженности массива от сейсмической составляющей.

8. Определено, что потеря устойчивости массива объясняется сложением энергии сжатия и деформаций пород, поэтому предотвращение вероятного разрушения массива обеспечивается раскройкой месторождения на безопасные участки с учетом предложенного сейсмического коэффициента и выбора технологических параметров систем разработки.

9. Разработаны новые модели напряженно-деформированного состояния массива и его несущих элементов.

10. Предложена методика определения качества добываемых минеральных ресурсов в зависимости от эффективности управления массивом.

11. Научно обоснованы новые критерии эффективности разработки месторождений, увязывающие методы управления состоянием массива и показатели экономической эффективности добычи руд.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

В изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Мельков Д.А. Моделирование напряженного состояния целиков с помощью метода конечных элементов // Уголь №11, 2008. М.,«Уголь»,2008, U.C. 54.

2. Мельков Д.А. Оценка напряженного состояния целиков с помощью метода конечных элементов. М.2008. 12 с. Деп. в МГТУ. 04.08.08. № 658/11-08.

3. Мельков Д.А., Заалишвили В.Б. Моделирование параметров управления массивом при подземной разработке месторождений. М.2008. 8 с. Деп. в МГГУ. 12.09.08. № 659/11-08.

4. Мельков Д.А. Концепция оптимизации параметров управления массивом. Горный информационно-аналитический бюллетень. МГТУ.М.; 2008. №12. С.64-66.

5. Мельков Д.А. Использованием метода конечных элементов для решения задач управления массивом. Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ.М.; 2008.№12.С.67-70.

6. Мельков Д.А. Экономическая эффективность управления состоянием массива. Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ.М.; 2008.№12.С.74-75.

7. Комащенко В.И., Логачев A.B., Голик В.И., Мельков Д.А. Энергетическая основа механоактивации минералов. Международная конференция М.-Горно-Алтайск: РУДН, 2008.С.36-39.

В других изданиях:

8. Заалишвили В.Б., Кануков A.C., Мельков Д.А., Туаева Ж.Д. Учет нелинейных явлений при интенсивных сейсмических нагрузках. Материалы региональной научной конференции «Системные исследования современного состояния и пути развития Юга России». Ростов-на-Дону. Издательство ЮНЦ РАН. 2007. С. 498-503.

9. Заалишвили В.Б., Мельков Д.А. Учет нелинейных свойств грунтов с помощью метода конечных элементов (МКЭ). Сейсмическая опасность и управление сейсмическим риском на Кавказе. Владикавказ. ВНЦ РАН и РСО-А. 2007. С.160-164.

10. Мельков Д.А. Использование метода конечных элементов при оценке влияния грунтовых условий на сейсмический эффект землетрясений. «Опасные природные и техногенные геологические процессы на горных и предгорных территориях Северного Кавказа». 2007г. Владикавказ, 2007. С. 51-52.

11. Голик В.И., Мельков Д.А. Геодинамика скальных массивов в зоне природно-техногенного воздействия //Опасные природные и техногенные геологические процессы на горных и предгорных территориях Северного Кавказа. Владикавказ: ВНЦ РАН и РСО-А, 2008. С. 152-159.

12. Голик В.И., Мельков Д.А. Исследование сейсмики природных катастроф //Опасные природные и техногенные геологические процессы на горных и предгорных территориях Северного Кавказа. Владикавказ: ВНЦ РАН и РСО-А, 2008. С. 279-284.

13. Заалишвили В.Б., Мельков Д.А. Моделирование напряженно-деформированного состояния-массива с горными выработками на основе метода конечных элементов //Опасные природные и техногенные геологические процессы на горных и предгорных территориях Северного Кавказа. Владикавказ: ВНЦ РАН и РСО-А, 2008. С. 299-305.

14. Голик В.И., Логачев A.B., Мельков Д.А. Аппараты для активации руд и отходов горного производства при выщелачивании металлов. Сборник трудов СКГМИ. Владикавказ. Терек. 2008. С.42-46.

15. Голик В.И., Логачев A.B., Мельков Д.А. Интенсификация процессов выщелачивания металлов из руд и отходов горного производства. Сборник трудов СКГМИ. Владикавказ. Терек. 2008.С.54-60.

Подписано в печать Объем 1 п.л.

Тираж 100 экз. Заказ ШЬ

Издательство «Терек» Северо-Кавказского горнометаллургического института (государственного технологического университета) 362021, г. Владикавказ, ул. Николаева, 44

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Мельков, Дмитрий Андреевич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Глава 1. ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТКИ

СКАЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ, ЦЕЛЬ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1.0собенности разработки сложноструктурных месторождений.

1.2. Геомеханические аспекты эксплуатации Садонскнх месторождений.

1.3. Теория и практика управления состоянием массива

1.4. Цели, задачи и методы исследований.

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УПРАВЛЕНИЯ МАССИВОМ.

2.1.Методика исследования.

2.2.Исследованне свойств пород и массива.

2.3.Исследование состояния целиков методом конечных элементов.

2.4.Исследование корреляции параметров управления массивом.

Выводы по главе 2.

Глава 3. ЗАКОНОМЕРНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ МАССИВОМ.

ЗЛ.Закономерности формирования состояния массива.

3.2. Закономерное гн работы целиков

З.З.Закономерности корреляции параметров управления

3.4. Математическая модель работы целиков.

Выводы по главе 3.

Глава 4. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОПТИМИЗАЦИИ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ

СОСТОЯНИЕМ МАССИВА.

4.1.Концепцня оптимизации параметров управления массивом.

4.2.Методика оптимизации управления массивом.

4.3. Методика сравнительной оценки технологий отработки.

4.4. Экономическая эффективность оптимизации управления.

Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Исследование и оптимизация параметров технологий разработки по критериям напряженности массива и качества руд"

Актуальность работы. Увеличение объемов добычи минеральных ресурсов обусловило вовлечение в эксплуатацию месторождений со сложными горнотехническими условиями эксплуатации, разработка которых требует безопасного совмещения элементов массива в рамках единой геомеханической системы.

Одним из основных технологических процессов, опреде-ляющим безопасность подземных работ и качество добываемых руд, является комплекс мероприятий по управлению состоянием массива горных пород. Несмотря на новые технологические решения, способы управления состоянием горного массива менее усовершенствованы и нуждаются в строгом научном обосновании.

Процессы управления состоянием горного массива при разработке сложноструктурных массивов оптимизируются на основе геомеханических решений, после установления закономерностей напряженно-деформированного состояния и выявление механизма влияния образованных добычей руд пустот на сохранность массива.

В существующих методиках расчета параметров управления состоянием массива недостаточно учитываются природные и технологические динамические воздействия на элементы массива, хотя практика свидетельствует, что они сопровождаются не только потерями запасов при катастрофическом разрушении массива, но и повышением разубоживания руд отслаивающимися породами в процессе добычи руд.

Оптимизация параметров управления состоянием горного массива формирует экономический эффект, величина которого нередко сопоставима с эффективностью освоения нового месторождения, поэтому технологические решения, позволяющие повышать качество и полноту извлечения руд из недр, формируют в совокупности актуальную проблему.

Цель работы — повышение эффективности геотехнологий подземной разработки скальных месторождений путем оптимизации параметров управления состоянием рудовмещающего массива.

Основная идея работы заключается в уточнении размеров целиков и выработок путем математического моделирования в статическом и динамическом режимах.

Методы исследований: анализ и обобщение литературных материалов и передового опыта, изучение состава и свойств материалов, планирование и обработка результатов экспериментов, натурный и лабораторный эксперимент, экономико-математическое моделирование и технико-экономические расчеты.

Научные положения, представляемые к защите:

1. Геомеханическое состояние рудовмещающего массива и показатели качества и полноты извлечения руды из недр связаны эквивалентными соотношениями, что позволяет оптимизировать процессы управления массивом на геомеханической основе по экономическому критерию.

2. При подземной разработке рудных месторождений целики дополнительно к гидростатическим напряжениям испытывают природные и техногенные напряжения, эквивалентные 7-9 балльной сейсмической интенсивности, увеличивающие напряженность на величину от 0,5 до 1,5 МПа.

3. Сохранность массива горных пород обеспечивается профилактикой критических напряжений посредством раскройки месторождения на безопасные участки с учетом предлагаемого сейсмического коэффициента.

Научная новизна работы:

1. Сформулирован волновой механизм развития напряжений и деформаций в несущих элементах сложноструктурного массива.

2. Зависимость напряженности рудовмещающего массива от сейсмической составляющей, описываемая сейсмическим коэффициентом.

3. Закономерная связь между частотой колебаний и размером резонирующего элемента массива.

4. Метод минимизации сопряженного действия гравитационных, тектонических и сейсмических сил природно-техногенного происхождения посредством раскройки месторождения на геомеханически безопасные участки.

5. Модели напряженно-деформированного состояния массива и его несущих элементов.

6. Методика определения качества разработки месторождения в зависимости от эффективности управления массивом.

Научное значение работы. Предложенные методы оптимизации параметров управления состоянием рудовмещающего массива развивают научные основы эффективного недропользования.

Практическое значение работы. Предложенные критерии эффективности управления состоянием массива, соотношения между потерями, разу-боживанием и состоянием массива горных пород пригодны для реального повышения экономической эффективности разработки сложноструктурных месторождений.

Достоверность научных положений, выводов и результатов обеспечивается представительностью и надежностью исходных данных, полученных на основе системного подхода, сопоставимостью результатов исследований с данными практики, применением математических методов обработки данных и моделирования с использованием компьютерных программ, написанных автором и технико-экономического анализа.

Реализация работы. Рекомендации по обоснованию эффективности управления полнотой использования недр посредством оптимизации параметров управления массивом горных пород приняты в качестве основы модернизации горного производства Pec-публики Северная Осетия — Алания, Кабардино-Балкарской Республики и Карачаево-Черкесской Республики.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научно- технической конференции ЮРГТУ (Новочеркасск, 2006 г.), на технических советах Садонского СЦК (2007 г.) и Тыр-ныаузского ВМК (2007 г.) и на научно-производственном совете института «Кавказцветметпроект» (Владикавказ, 2008 г.).

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 15 печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы из 98 наименований. Работа изложена на 142 с. машинописного текста, включает 30 рис. и 27 табл.

Заключение Диссертация по теме "Геотехнология(подземная, открытая и строительная)", Мельков, Дмитрий Андреевич

Выводы по главе 4

1. Динамический характер потери устойчивости объясняется сложением потенциала энергии упругого сжатия пород и энергии упругих деформаций в процессе горных работ, поэтому профилактика динамических процессов обеспечивается минимизацией напряжений посредством раскройки месторождения на геомеханически безопасные участки.

2. На фоне опасных процессов горного производства основная задача литомониторинга состоит в контроле сейсмоопасных участков литосферы путем оптимизации методов оценки потенциальной опасности процесса с использованием средств инженерно-геологических съёмок и ретроспективной информации при комплексном учете природных и техногенных факторов эксплуатации месторождений.

3. Теоретические основы управления состоянием массивов должны опираться на исследования сопряженного действия гравитационных, тектонических и сейсмических сил природно- техногенного происхождения в массивах месторождений и прилегающих территорий.

4. Сверхзадачей системы управления состоянием природно-технической геосистемы является оптимизация внутренних отношений энергетических потоков внутри системы по критериям эффективности, безопасности и полноты использования недр.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе выполненных ком-плексных исследований предложено новое решение актуальной задачи оптимизации параметров управления состоянием сложно- структурного массива с целью улучшения качества добываемых минеральных ресурсов и полноты использования недр.

Основные теоретические результаты, практические выводы и рекомендации:

1. Научно обоснована возможность повышения эффективности подземной разработки скальных месторождений путем оптимизации параметров управления рудовмещающим массивом.

2. Реализована идея уточнения параметров управления массивом путем моделирования напряжений и деформаций элементов управления.

3. Установлено, что система целиков и выработок обладает собственными частотами колебаний, которые увеличивают гидростатические напряжения и ориентируют процесс разрушения.

4.Установлен механизм распределения в отдельных участках целика напряжений, определяющих его несущую способность.

5. Предложен метод минимизации сопряженного действия гравитационных, тектонических и сейсмических сил природно-техногенного происхождения посредством раскройки месторождения на геомеханически безопасные участки.

6. Доказано, что геомеханическое состояние массива и показатели качества разработки месторождения связаны адекватными эквивалентными соотношениями, что позволяет оптимизировать процессы управления массивом.

7. Сформулирован волновой механизм развития напряжений и деформаций в несущих элементах сложно- структурного массива и установлена зависимость напряженности массива от сейсмической составляющей.

8. Определено, что потеря устойчивости массива объясняется сложением энергии сжатия и деформаций пород, поэтому предотвращение вероятного разрушения массива обеспечивается раскройкой месторождения на безопасные участки с учетом предложенного сейсмического коэффициента и выбора технологических параметров систем разработки.

9. Разработаны новые модели напряженно-деформированного состояния массива и его несущих элементов.

10. Предложена методика определения качества добываемых минеральных ресурсов в зависимости от эффективности управления массивом.

11. Научно обоснованы новые критерии эффективности разработки месторождений, увязывающие методы управления состоянием массива и показатели экономической эффективности добычи руд.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Мельков, Дмитрий Андреевич, Владикавказ

1. Агошков М.И., Терпогосов З.А., Шитарев В.Г. Параметры кондиций в процессе разработки месторождений. Горный журнал, 1982, №7.

2. Аптикаев Ф.Ф., Запольский К.К., Нерсесов И.Л., Штейнберг В.В. Интенсивность землетрясения и количественные характеристики движения грунтов. Сейсмическое районирование территории СССР. — М., 1980.

3. Астахов А.С., Каменецкий Л.Б., Чернегов Ю.А. Экономика горной промышленности. М.: Недра, 1982 г. - 353 с.

4. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных массивов. М.: Недра. 1988.-269 с.

5. Баклашов И.В., Картозия Б.А. Механические процессы в породных массивах. -М.: Недра, 1986. 298 с.

6. Бате К., Вилсон Е., Численные методы анализа и метод конечных элементов /пер. с англ —М.: Стройиздат, 1982. 448с.

7. Баяр А.А. Технологии добычи руд с разгрузкой массивов от высоких напряжений: Дисс. канд. техн. наук.—Владикавказ, 2001. 142 с.

8. Бронников Д.М. Подходы к выбору системы подземной разработки и определению производственной мощности рудника. Сборник "Актуальные проблемы освоения месторождений и использования минерального сырья" -М.: МГГИ, 1993.

9. Бронников Д.М., Замесов Н.Ф., Богданов Г.И. Разработка руд на больших глубинах. М.: Недра, 1982.

10. Вагин B.C., Заалишвили В.Б., Голик В.И. Моделирование катастрофических сдвижений // Горный информационно-аналитический бюллетень.-2005.-№1. С. 114-116.

11. Ведмедев А.В. Коэффициент формы в расчетах подземных сооружений // Гетехническая механика. Межведомственный сборник научных трудов. Вып. 51. Днепропетровск, 2004.

12. Ветров С.В. Допустимые размеры обнажений горных пород при подземной разработке руд. М.: Наука, 1975. - 165 с.

13. Влох Н.П., Сашурин А.Д. Управление горным давлением на железных рудниках. М.: Наука, 1975.

14. Воробьев А.Е., Голик В.И., Лобанов Д.П. Приоритетные пути развития горнодобывающего и перерабатывающего комплекса Северо-Кавказского региона/Под ред. акад. К.Н.Трубецкого. Владикавказ, 1998. - 362 с.

15. Габараев О. 3. Научные основы технологий управления геомеханическим состоянием рудовмещающих массивов с использованием эффекта объемного сжатия. //Дисс. докт. техн. наук. Владикавказ, 1999. - 352 с.

16. Габеева И.Л., Заалишвили В.Б., Мельков Д.А. Влияние рельефа на формирование интенсивности колебаний в задачах сейсмического микрорайонирования.

17. Галаев Н.З. Управление состоянием массива горных пород при подземной разработке нерудных месторождений. М.: Недра, 1990. 176 с.

18. Гальперин A.M. Геомеханика открытых горных работ. М.: Издательство Московского государственного горного университета, 2003. 473 с.

19. Гениев Г.А., Лейтес B.C. Вопросы механики упругих тел. М.: Стройиз-дат. 1981. 160 с.

20. Глушко Т.Ю., Гавелия С.П. Оценка напряженно-деформированного состояния массивов горных пород. М.: Недра. 1986. 222 с.

21. Голик В.И. Управление состоянием массива горных пород погашением пустот с сохранением земной поверхности. М.: ВИНИТИ. 1992.

22. Голик В.И. Баяр А.А. Экономический механизм модернизации технологий добычи руд. Практика, проблемы и перспективы становления реальной экономики в РСО-Алания. Сборник. Владикавказ. Терек. 2000.

23. Голик В.И., Гегуев С.М., Сидаков А.Г., Цидаев Т.С. Эколого-технологические проблемы горного производства Северного Кавка-за.//Колыма,2002, №2. С. 51-53.

24. Голик В.И., Якименко А.Д., Цидаев Т.С. Садонские месторождения: история и проблемы. //Горный журнал. М. 2004. №10.

25. Голик В.И., Исмаилов Т.Т. Управление состоянием массива. М.: МГГУ. 2005.

26. Голик В.И. Разработка месторождений полезных ископаемых. Владикавказ. МАВР. 2006.

27. Голик В.И., Логачев А.В., Мельков Д.А. Аппараты для активации руд и отходов горного производства при выщелачивании металлов. Сборник трудов СКГМИ. Владикавказ. Терек. 2008.

28. Голик В.И., Логачев А.В., Мельков Д.А.Интенсификация процессов выщелачивания металлов из руд и отходов горного производства. Сборник трудов СКГМИ. Владикавказ. Терек. 2008.

29. Голик В.И., Мельков Д.А. Исследование сейсмики природных катастроф //Опасные природные и техногенные геологические процессы на горных и предгорных территориях Северного Кавказа. Владикавказ: ВНЦ РАН и РСО-А, 2008. С. 279-284.

30. Горные науки освоение и сохранение недр Земли //Под ред. акад. К.Н.Трубецкого. М.: АГН, 1998. - 478 с.

31. Городецкий П.И. Основы проектирования горнорудных предпри-ятий. М.: Металлургиздат, 1995 г.

32. Ерофеев И.Е., Никифоров И.М., Черкасов И.П. и др. Подземная разработка месторождений полиметаллических руд. М.: Недра. 1990. 286 с.

33. Заалишвили В.Б. Физические основы сейсмического микрорайонирования. ОИФЗ РАН, М., 2000. - 367с.

34. Заалишвили В.Б., Каменецкий Е.С. Математическое моделирова-ние окружающей среды и информационные технологии в природных системах // Труды Международной конференции «Информационные технологии и системы: наука и практика» Т.1. Владикавказ, 2003. С.23-30

35. Заалишвили В.Б., Бегус Е.Г., Туаева Ж.Д. Горное предприятие в условиях сейсмической опасности // Современное состояние и пути развития

36. Юга России. Материалы региональной научной конференции «Системные исследования современного состояния и пути развития Юга России (природа, общество, человек)», 6-8 июня 2006г, Азов. ЮНЦ РАН, Ростов-на-Дону. 2007. С.439-442.

37. Заалишвили В.Б., Мельков Д.А. Учет нелинейных свойств грунтов с помощью метода конечных элементов (МКЭ)

38. Заалишвили В.Б., Мельков Д.А., Отинашвили М.Г. Использование метода конечных элементов при оценке сейсмической опасности горных территорий //Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений.-М.:ВНИИТПИ, №3. 2008.

39. Зарайский В.Н., Стрельцов В.Н. Рациональное использование и охрана недр на горнодобывающих предприятиях. М.: Недра, 1987. - 235 с.

40. Иофис М.А., Шмелев А.И. Инженерная геомеханика при подземной разработке. -М.: Недра, 1985, 248 с.

41. Исмаилов Т.Т., Голик В.И., Дольников Е.Б. Специальные способы разработки месторождений полезных ископаемых. М:. МГГУ.2006.

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

43. Казикаев Д.М. Особенности геомеханических процессов и управления ими при совместной разработке месторождений //Горный журнал, 1986, №8. -С.24-27.

44. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. М., Мир, 1982.

45. Лаверов А.Н. Хозрасчетные стимулы комплексного освоения недр //Горный журнал, 1989, № 2.

46. Либовиц Г. М. (ред.). Математические основы теории разрушения. Разрушение. Том 2., -М: Мир, 1975. 762 с.

47. Ляхов А.Н. Технология разработки жильных месторождений. М.: Недра. 1984. 240 с.

48. Ляшенко В.И., Голик В.И., Разумов А.Н. Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий при освоении сложноструктурных месторождений, // Цветная металлургия, №2, 1990 г. С.8-12.

49. Макаров В.В., Летуновский A.M., Кива М.Н. О зональном характере разрушения горных пород вокруг подземных сооружений, строящихся в сложных горно-геологических условиях.ГИБ.М. 2002. №2.

50. Малахов Г.М., Лубенец В.А., Колодезнев А.С., Статкевич В.М. Определение экономической целесообразной глубины разработки богатых руд. //Горный журнал, 1983. № 7. С.22-27.

51. Маркин Н. С. Основы теории обработки результатов измерений: Учебное пособие для средних специальных учебных заведений. —- М.: Издательство стандартов, 1991.-176 с.

52. Мельков Д.А. Оценка напряженного состояния целиков с помощью метода конечных элементов. М.2008.12с.Деп. в МГГУ. 04.08.08. № 658/11-08.

53. Мельков Д.А., Заалишвили В.Б. Моделирование параметров управления массивом при подземной разработке месторождений. М.2008.12с. Деп. в МГГУ. 12.09.08. № 659/11-08.

54. Мельков Д.А. Концепция оптимизации параметров управления массивом. Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ.М.; 2008. №12.

55. Мельков Д.А. Использованием метода конечных элементов для решения задач управления массивом. Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ.М.; 2008. №12.

56. Мельков Д.А. Экономическая эффективность управления состоянием массива. Горный информационно-аналитический бюллетень. МГГУ.М.; 2008. №12.

57. Методические указания по определению допустимых пролетов обнажений трещиноватых горных пород и размеров опорных целиков при подземной разработке рудных месторождений. АН СССР, институт «Проблем комплексного освоения недр». М., 1978. - 120 с.

58. Механика горных работ при подземном строительстве и освоении месторождений на больших глубинах. Под ред. Горбунова Г.И./JI.: Наука. 1983.-200 с.

59. Миронов Е.И. Научные основы технического перевооружения подземных рудников. М.: Наука, 1983. - 257 с.

60. Мосинец В.Н., Лобанов Д.П. Тедеев М.Н., Абрамов А.В. и др. Строительство и эксплуатация рудников ПВ. М.: Недра. 1987. 304 с.

61. Моссаковский А.В., Ревазов М.А., Маляров Ю.А. и др. Экономика горной промышленности. М.: Недра, 1988. - 367 с.

62. Научные основы технического перевооружения подземных рудни-ков. /Под ред. Будько Н.В. М.: Наука, 1983. - 234 с.

63. Нестеров П.М.Экономика природопользования -М.:Высшая школа, 1984. -236 с.

64. Пагиев К.Х., Голик В.И. и др. Наукоемкие технологии добычи металлов. Владикавказ: Терек, 1998 . - 570 с.

65. Панфилов Е.И. Концепция экономически безопасного освоения минеральных сырьевых ресурсов. Тез. докл. научно-технической конференции "Экологические проблемы горного производства" М.: ИАЦГН, 1993 г.

66. Петросов А.А. Моделирование и оптимизация процессов на рудниках -М.: Недра, 1977.-243 с.

67. Подвишенский С.Н., Иофин С.Л., Ивановский Э.С., Гальперин В.Г. Техника и технология добычи руд за рубежом. М.: Недра, 1986 г.

68. Родионов В.Н., Сизов И.А., Цветков В.М. Основы геомеханики. М. Недра. 1986.

69. Секисов Г.В. Минеральные объекты и их рациональное использование. М.: Наука, 1994.

70. Слепцов М.Н., Азимов Р.Ш., Мосинец В.Н. Подземная разработка месторождений цветных и редких металлов. М.: Недра. 1986. 206 с.

71. Слесарев В.Д. Решение задач горного давления приближенными методами инженерных расчетов. Тр. совещания по управлению горным давлением, Углетехиздат, 1948.

72. Трубецкой К.Н. Ресурсосберегающие технологии и их роль в экологии и рациональном природопользовании при освоении недр. Тезисы докл. научно-технической конференции "Экологические проблемы горного производства". М.: ИАЦГН, 1993 г. С. 3-4

73. Трубецкой К.Н., Малышев Ю.Н., Иофис М.А. Геомеханическое обеспечение разработки месторождений полезных ископаемых: Докл. на 9 Ме-ждунар. конгрессе по маркшейдерскому делу, Прага, 1994.

74. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород. М.: Недра. 1989. 488 с.

75. Ушаков И.Н. Горная геометрия. М.: 1979 г. Известия ВУЗ ов, Цветная металлургия, №6, 1995 г. С. 5-6

76. Харченко В.А., Таскаев А.В. Эколого-экономическое развитие горнопромышленного региона. Тез. докл. научно-технической конференции "Экологические проблемы горного производства". М.: ИАЦГН, 1993 г. С. 11-122.

77. Хетагурова Т.Г. Экономическое обоснование эффективности повторной отработки техногенных месторождений Северо- Кавказского региона: Дисс. канд. эконом, наук Владикавказ, 2002. - 138 с.

78. Цидаев Т.С., Сатцаев A.M., Голик В.И., Гусалова З.Б. Методика оценки ущерба недрам при строительстве рудников/ЯОбилей архи-тектурно-строительного факультета.- Владикавказ: Терек, 2003. С.267-269.

79. Шестаков В.А. Научные основы выбора и экономической оценки систем разработки рудных месторождений. М.: Недра, 1976 г.

80. Шестаков В.А. Рациональное использование недр. М.: Недра, 1990 г.

81. Шестаков В.А. Проектирование горных предприятий. М.: МГГУ, 1995 г., 509 с.

82. Ястребинский М.А. Экономика добычи и переработки строительных горных пород. М.: Высшая школа, 1978 г.

83. Ястребинский М.А., Гитис JI.X. Эффективность инвестиций в горные предприятия: фактор времени и дисконтирование затрат. М.: МГГУ, 1993 г., 85 с.

84. Esterhuizen G.S. Evaluation of the Strength of Slender Pillars // Trans Soc Min Metal Explor 2006 320. pp. 69-76. 2006.

85. Iannacchione A.T. Analysis of pillar design practices and techniques for U.S. limestone mines //Trans. Instn. Min. Metall. (sect. A: Min. Industry), 108, September-December. 1999. pp. A152-A160.

86. Krauland N., Soder P.E. Determining pillar strength from pillar failure observations //Eng. Min. Journal, V.8. 1987. pp. 34-40.

87. Persson P.-O., Strang G. A Simple Mesh Generator in MATLAB. SIAM Review, Volume 46 (2), pp. 329-345, June 2004.

88. Shewchuk J. R. Triangle: Engineering a 2D Quality Mesh Generator and De-launay Triangulator, First Workshop on Applied Computational Geometry (Philadelphia, Pennsylvania), pages 124-133, Association for Computing Machinery, May 1996.

89. Zipf R.K.Jr. Forvard pillar design to prevent collapse of room-and-pillar mines // 108th Annual Exhibit and Meeting, Society for Mining, Metallurgy, and Exploration, Denver, CO, Feb. 26-28, 2001, 11 pp.