Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Технология комбинированного восходяще-нисходящего порядка отработки крутопадающей рудной залежи тундрового месторождения Кольской ГМК

ВАК РФ 25.00.22, Геотехнология(подземная, открытая и строительная)

Автореферат диссертации по теме "Технология комбинированного восходяще-нисходящего порядка отработки крутопадающей рудной залежи тундрового месторождения Кольской ГМК"

На правах рукописи

МИНАЕВ Дмитрий Юрьс

ТЕХНОЛОГИЯ КОМБИНИРОВАННОГО ВОСХОДЯЩЕ-НИСХОДЯЩЕГО ПОРЯДКА ОТРАБОТКИ КРУТОПАДАЮЩЕЙ РУДНОЙ ЗАЛЕЖИ ТУНДРОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КОЛЬСКОЙ ГМК

Специальность 25.00.22 - Геотехиология (подземная,

открытая и строительная)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2007

003069643

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете).

Научный руководитель -

доктор технических наук, профессор

Ведущая организация — ООО «Институт Гипрони-

кель».

Защита диссертации состоится 23 мая 2007 г. в 15 ч 00 мин на заседании диссертационного совета Д 212.224.06 при Санкт-Петербургском государственном горном институте имени Г.В.Плеханова (техническом университете) по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. 1160.

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

Автореферат разослан 20 апреля 2007 г.

Богуславский Эмиль Иосифович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Ломоносов Геральд Георгиевич,

кандидат технических наук

Иванов Анатолий Андреевич

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ

диссертационного совета д.т.н., профессор

В.П.ЗУБОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы: Последнее время в России достаточно остро ощущается недостаток сырья для металлургических предприятий Это обстоятельство усугубляется истощением большинства легкодоступных запасов руд цветных и черных металлов, осложнением горно-геологических условий разработки месторождений полезных ископаемых, снижением качества руд Сложившаяся ситуация требует вовлечения в эксплуатацию новых месторождений и запасов руд на больших глубинах (более 500 м), желательно с одновременным снижением себестоимости добычи качественного рудного сырья

Применяемые в России в настоящее время технологии разработки месторождений с высоким содержанием полезных компонентов при относительно неглубоком залегании, не могут экономически эффективно использоваться для отработки глубокозалегающих рудных тел. Необходима разработка новой инновационной технологии добычи руды с невысоким содержанием полезного компонента подземным способом с больших глубин.

В настоящее время в мировой практике повсеместно принят нисходящий порядок разработки месторождений полезных ископаемых Это диктуется низкими капиталовложениями на первой ступени вскрытия и коротким сроком ввода рудника в эксплуатацию Однако, ступенчатое или поэтажное вскрытие вызывает перерасход капиталовложений на строительство рудника за счет последующей дорогостоящей углубки существующих или проведения слепых стволов с концентрационного горизонта

Таким образом, основные преимущества отработки месторождения в нисходящем порядке утратили свои значения, и возникла необходимость рассмотреть возможность применения новой нетрадиционной и перспективной геотехнологии, состоящей в выемке этажей по вертикали в восходящем порядке

Этой проблеме посвящены работы ведущих ученых Д Р Каплунова, О В Славиковского, Ю В Волкова, Ю М Цыгалова, В Л Яковлева, и др Однако, вопросы технологии отработки месторождения в комбинированном восходяще-нисходящем порядке, оптимизации параметров системы и

управления состоянием горного массива при восходящем порядке отработки глубоких горизонтов, рассмотрены недостаточно подробно

Тема диссертации соответствует приоритетному направлению развития науки, техники и технологии РФ «Экология и рациональное природопользование» (согласно приказу №577 президента РФ Путина В В от 30 03 02)

Научные исследования частично проводились в рамках гранта Правительства Санкт-Петербурга по направлению «Горное дело», наименование НИР «Технология восходящей отработки крутопадающих рудных тел»

Цель дпссертацпоипой работы: Повышение эффективности технологии разработки глубокозалегающего Тундрового месторождения Кольской ГМК

Идея работы: Отработку глубокозалегающих крутопадающих рудных тел Тундрового месторождения необходимо вести в восходяще-нисходящем порядке многостадийной системой разработки, при этом параметры схемы вскрытия и технологии очистной выемки руды в блоке необходимо определять на базе разработанных экономико-математических моделей

Задачи исследований:

1 Разработать технологию выемки рудных тел многостадийной системой с комбинированной закладкой при выемке месторождения в восходящем порядке,

2 Оценить напряженно-деформированного состояние (НДС) массива при восходящем порядке отработки месторождения,

3. Оценить напряженно-деформированного состояние рудного целика между ступенями вскрытия при многоступенчатой отработке рудного тела в восходящем порядке;

4 Разработать методику определения оптимальной глубины первой ступени вскрытия при комбинированном восходяще-нисходящем порядке отработки месторождения,

5 Установить закономерность изменения величины шага вскрытия от угла падения рудного тела,

6 Разработать методику определения оптимальных параметров многостадийной системы с заполнением камер

комбинированной закладкой при ведении работ в восходящем порядке

7. Определить оптимальные параметры технологии отработки Тундрового месторождения Колькой ГМК

Научная новизна:

- установлены зоны концентрации сжимающих и растягивающих напряжений при восходящем порядке ведения горных работ, располагаемые в горном массива вокруг верхней части камеры, а также параболические зависимости изменения сжимающих напряжений с глубиной,

- установлены зависимости размеров искусственных монолитных целиков от совместного влияния давления пород висячего бока и активного давления сыпучей породной закладки при изменении угла падения рудного тела,

- установлены качественные и количественные зависимости приведенных затрат от глубины первой ступени вскрытия при комбинированном восходяще-нисходящем порядке отработки месторождения минимальная глубина первой ступени составляет 800 м, при ее увеличении значения приведенных затрат остаются постоянными, установлены параболические зависимости изменения удельных затрат на добычу руды от технологических параметров многостадийной системы разработки при восходящем порядке ведения работ

Защищаемые научные положения:

1 Восходящий порядок отработки глубоких горизонтов крутопадающих месторождений позволяет эффективно управлять состоянием горного массива, так как обеспечивает более чем 2-х кратное снижение действующих сжимающих напряжений по сравнению с нисходящим порядком,

2 При восходяще-нисходящем порядке отработки месторождения высота первой ступени вскрытия определяется экономико-математическим моделированием с учетом капитальных затрат и эксплуатационных расходов при выемке как первой, так и второй ступени вскрытия, для рассматриваемого месторождения она составила 800 м,

3 Размеры искусственных монолитных целиков при многостадийной системе разработки должны определяться не только по величине горного давления пород висячего бока, но и с учетом активного давления сыпучей породной закладки камеры второй очереди, для условий Тундрового месторождения длина камер I очереди составляет 8 м, длина камер II очереди составляет 40 м, прочность твердеющей закладки - 3 МПа.

Достоверность паучпых положений, выводов и результатов подтверждается представительностью и надежностью исходных данных, сходимостью результатов экономико-математического моделирования с данными других исследований, аналитических расчетов и лабораторных исследований с результатами математического моделирования, а также производственной практикой.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовался комплексный метод исследований, включающий анализ и обобщение горнотехнической литературы, лабораторные исследования процессов деформирования искусственных монолитных целиков, математическое моделирование напряженно-деформированного состояния горного массива, экономико-математическое моделирование параметров технологии отработки месторождения в восходящем порядке

Практическая значимость работы:

1 Составлена классификация способов вскрытия крутопадающих рудных месторождений полезных ископаемых

2 Определено напряженно-деформированное состояние горного массива Тундрового месторождения при ведении работ в восходящем, нисходящем и восходяще-нисходящем порядках

3 Разработана экономико-математическая модель определения оптимальной глубины первой ступени вскрытия при ведении работ в комбинированном восходяще-нисходящем порядке.

4 Разработана экономико-математическая модель определения оптимальных параметров многостадийной системы разработки.

5 Обоснована минимальная глубина первой ступени вскрытия при восходяще-нисходящем порядке отработки Тундрового месторождения, она составляет 800 м

6 Обоснована экономическая эффективность восходящего порядка ведения работ перед нисходящим порядком

7 Разработана и обоснована технология отработки Тундрового месторождения Кольской ГМК в комбинированном восходяще-нисходящем порядке.

Апробация работы: Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на Всероссийских научных конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г Санкт-Петербург, СПГГИ (ТУ), 2002, 2003, 2004, 2005 гг ), на научной конференции в рамках «Недели горняка» (Москва, МГГУ, 2005 г), на Всероссийской конференции-конкурсе студентов выпускного курса (СПб, 2004 г.), на VII Международной конференции «Новые идеи в науках и Земле» (Москва, 2005 г), на 45-й международной конференции горняков (Польша, Краков, 2004 г), на научных семинарах кафедры РМПИ СПГГИ (ТУ),

Реализация результатов работы: Разработанные рекомендации приняты к использованию и внедрению в проектную документацию ООО « Институт Гипроникель»

Публикации: по теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, из них 6 патентов на изобретение.

Структура н объем работы: Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения общим объемом 230 страниц, содержит 10 таблиц и 96 рисунков, а также список литературы из 136 наименований и 5 приложений

Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность научному руководителю профессору Э И Богуславскому, постоянное внимание и помощь которого способствовали успешному выполнению работы, доценту Ю.Л Минаеву за внесение идей и предложений содействие и консультации по важнейшим вопросам диссертации, другим сотрудникам кафедры РМПИ за практические советы при выполнении лабораторных исследований и написании глав диссертации

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертационной работы приведен обзор и анализ практики применения восходящего порядка ведения работ Проанализированы применяемые в настоящее время схемы вскрытия крутопадающих рудных месторождений, а также тенденции их развития По результатам проведенного анализа составлена классификация современных способов вскрытия месторождений, представленных крутопадающими рудными телами.

Во второй главе рассмотрены возможные технологические схемы вскрытия и добычи руды в блоке для условий Тундрового месторождения Приведены новые способы подготовки и нарезки блока при отработке месторождении в восходящем порядке

В третьей главе изложены результаты математического моделирования напряженно-деформированного состояния горного массива при ведении работ в восходящем и нисходящем порядке

В четвертой главе разработана экономико-математическая модель определения оптимальной глубины первой ступени вскрытия при ведении горных работ в комбинированном восходяще-нисходящем порядке Приведены результаты экономико-математического моделирования для определения высоты первой ступени вскрытия по критерию «приведенные затраты»

В пятой главе составлена экономико-математическая модель определения оптимальных параметров системы разработки при ведении работ в восходящем порядке Приведены результаты физического моделирования по исследованию НДС искусственного целика при его нагружении горным давлением пород висячего бока и активным давлением породной закладки.

В шестой главе сделаны рекомендации по технологии разработке Тундрового месторождения Кольской ГМК

1. Восходящий порядок отработки глубоких горизоптов крутопадающих месторождений позволяет эффективно управлять состоянием горного массива, так как обеспечивает более чем 2-х кратное снижение действующих сжимающих напряжений по сравнению с нисходящим порядком.

Выемка запасов глубокозалегающих (более 1000 м) рудных тел накладывает существенные ограничения на технологию ведения

работ Связано это в первую очередь с высокими геостатическими и геодинамическими (тектоническими) напряжениями и большими размерами подработки пород висячего бока

Для оценки НДС горного массива при отработке глубоких горизонтов Тундрового месторождения была составлена численная математическая модель Методом конечных элементов в программном комплексе АВАрШ моделировались три варианта ведения работ.

1 Отработка всего рудного тела в нисходящем порядке,

2 Отработка всего рудного тела в восходящем порядке,

3 Многоступенчатое вскрытие рудного тела при ведении работ и в первой, и во второй ступени в восходящем порядке

В результате моделирования были определены горизонтальные и вертикальные сжимающие и растягивающие напряжения в горном массиве и сделаны следующие выводы.

При отработке всего рудного тела в нисходящем порядке с увеличением глубины на границе выработанного пространства происходит постепенный рост значений сжимающих вертикальных (рис. 1) и горизонтальных напряжений, которые, при отработке глубоких горизонтов, могут привести к динамическим проявлениям горного давления Данный рост объясняется повышением естественного поля напряжений (с ростом глубины ведения горных работ), а также увеличением пролета подработки пород висячего бока Сжимающие напряжения сконцентрированы в висячем боку камеры на уровне откаточного горизонта Днище блока и выработки закладочного горизонта будут испытывать повышенные сжимающие напряжения

Растягивающие напряжения концентрируются в лежачем боку камеры на уровне откаточного горизонта Выработки днища блока и подэтажный штрек будут испытывать повышенные растягивающие напряжения, что при отработке глубоких горизонтов может привести их деформации, появлению трещин и потере устойчивости горного массива вокруг них Также растягивающие напряжения располагаются в кровле камеры в закладочном массиве вышерасположенного этажа, что приведет к его разрушению и увеличению разубоживания руды твердеющей закладкой

При отработке всего рудного тела в восходящем порядке сжимающие напряжения сначала растут, затем стабилизируются и постепенно снижаются (рис. 1). Это объясняется тем, что при восходящем порядке горные работы начинают вести на большой глубине в зоне высоких естественных напряжений. Размер подработки пород висячего бока при этом минимален. С развитием горных работ естественные напряжения массива снижаются, что ведет к уменьшению опорного давления. Одновременно растет размер подработки пород висячего бока, что увеличивает значения опорного давления. Их суммарное действие и приводит к указанной выше зависимости.

Глубина, м

Л Нисходящий • Восходящий Рис. 1 Зависимость вертикальных сжимающих напряжений от глубины при восходящем и нисходящем порядках ведения работ.

Зона опорного давления (как горизонтальных, так и вертикальных сжимающих напряжений) расположена в лежачем боку камеры на уровне вентиляционного горизонта. В этой зоне находятся выработки вентиля ционно-закладочного горизонта. Днище блока, подготовительные и нарезные выработки не испытывают повышенных сжимающих напряжений. Растягивающие напряжения сконцентрированы в висячем боку рудного тела на уровне вентиляционного горизонта. В этой зоне не предусмотрено проведения выработок.

Сравнивая нисходящую и восходящую технологии можно отметить, что при отработке глубоких горизонтов вертикальные сжимающие напряжения при восходящем порядке в 2 раза меньше, чем при нисходящем порядке (рис 1) При этом на всех глубинах они не превышают пределы горного массива на разрушение.

При многоступенчатом вскрытии рудного тела применение восходящего порядка для отработки запасов второй ступени вызовет рост сжимающих напряжений в рудном целике между ступенями вскрытия Значения данных напряжений более чем в 1.5 раза превышают предел прочности рудного тела на сжатие, что приведет либо к повсеместным горным ударам различной ступени интенсивности, либо к полной потере устойчивости данным целиком и невозможности не только его отработки, но даже проведения в нем подготовительных и нарезных выработок Повышенные значения сжимающих напряжений связаны с большими размерами подработки пород висячего бока выше и ниже рудного целика, большой глубиной ведения горных работ, высокой жесткостью рудного целика

Таким образом, анализ напряженно-деформированного состояния горного массива установил, что нисходящий порядок не обеспечивает безопасных условий отработки глубоких горизонтов Тундрового месторождения Восходящая технология, напротив, позволяет снизить (до 2-х раз) сжимающие напряжения при ведении работ на больших глубинах и смещает зону концентрации растягивающих напряжений в верхнюю часть этажа, где отсутствуют горные выработки, обеспечивая тем самым безопасные условия ведения горных работ

2. При восходящс-пнсходящем порядке отработки месторождения высота первой ступени вскрытия определяется экономико-математическим моделированием с учетом капитальных затрат и эксплуатационных расходов при выемке как первой, так и второй ступени вскрытия; для рассматриваемого месторождения она составила 800 м.

Все современные схемы вскрытия крутопадающих рудных месторождений условно можно разделить на две группы одноступенчатые и многоступенчатые При одноступенчатом

вскрытии стволы проходят сразу на всю глубину распространения рудного тела, где создают концентрационный горизонт. Данный вариант отличается огромными единовременными капиталовложениями, довольно большим сроком строительства и ввода рудника в эксплуатацию, большим периодом возврата инвестиций

Вариант многоступенчатого вскрытия отличается тем, что стволы проходят лишь на определенную глубину, где создают концентрационный горизонт, предназначенный для приема руды только первой очереди вскрытия После отработки запасов первой очереди производят вскрытие запасов второй путем углубки существующих или проведения слепых стволов Данный вариант отличается меньшими первоначальными капиталовложениями на проведение выработок первой очереди, более коротким сроком строительства рудника Однако, стоимость углубки (проведения слепых) стволов примерно на 40% дороже проведения таких же стволов с поверхности Возникают трудности по совмещению подъема руды и породы от проведения выработок второй ступени по одному стволу и с одного концентрационного горизонта

Как показали расчеты, выполненные для условий рассматриваемого месторождения, применение восходящего порядка позволяет снизить удельные затраты на добычу руды в блоке более чем на 30% Это достигается изменением схем подготовки и нарезки блока, уменьшением объема подготовительно-нарезных работ, применения комбинированной закладки блока, и др Однако, вести работы с самого нижнего горизонта месторождения в восходящем порядке невыгодно из-за высоких первоначальных инвестиций в строительство рудника

Решение заключается в многоступенчатой отработке рудного тела при ведении работ в пределах первой ступени в восходящем, а в пределах второй - в нисходящем порядке (невозможность применения восходящего порядка для отработки запасов второй ступени была обоснована в первом защищаемом положении) При этом, чем больше высота первой ступени вскрытия, тем больше первоначальные капитальные затраты на строительство рудника и больше запасы рудного тела, подлежащие отработке в восходящем

порядке при меньших эксплуатационных расходах по системе разработки

Для установления оптимальной глубины первой ступени вскрытия была составлена экономико-математическая модель (рис 2) Как показал анализ входящих в нее величин, учет капитальных затрат и эксплуатационных расходов как первой, так и второй ступени вскрытия существенно влияет на значение критерий оптимизации, в качестве которого принята величина приведенных затрат

Для автоматического расчета зависимости приведенных затрат от глубины первой ступени вскрытия и угла падения рудного тела, разработанная модель была реализована в программах Borland Delphi и Microsoft Excel В результате проведенных расчетов были установлены зависимости капитальных затрат, эксплуатационных расходов и приведенных затрат от глубины первой ступени вскрытия и угла падения рудного тела.

^^{Затраты на проходку капитального рудоспуска

Рис 2 Экономико-математическая модель определения оптимальной глубины первой ступени вскрытия

Зависимость приведенных затрат от глубины первой ступени вскрытия при различных углах падения рудного тела для условий

рассматриваемого Тундрового месторождения (рис. 3) не имеет характерного оптимума. Можно сделать вывод, что глубина первой ступени должна быть не меньше 700-800 м. При большей глубине приведенные затраты практически не меняются. Это говорит о том, что вопрос о ее рациональной величине в данном случае должен решаться на основании анализа других факторов: организационно-технических (годовой производственной мощности предприятия, организации проведения слепых стволов), инвестиционных (наличие средств для финансирования вскрытия на всю глубину, учет процента банковских кредитов), экологических и др.

| 310

5 290

£ 270

5 250 р?

з 230

I 210

| 1Э0

£ 170

500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500

Глубина первой ступени вскрытия, м Угол падения рудного тела:

~ 60 град, - * - 70 град. Д - 80 град.______________—■ — 90 град.

Рис. 3. Зависимость приведенных затрат от глубины первой ступени вскрытия и угла падения рудного тела.

Комбинированный восходяще-нисходящий порядок выгодно отличается от традиционного нисходящего порядка (рис. 3, «60 град, нисх») по величине приведенных затрат. Разница между ними для глубины первой ступени вскрытия 800 м. составляет на 20%,

В результате анализа результатов экономико-математического моделирования, перечисленных выше организационно-технических и инвестиционных факторов, рекомендуемая глубина первой ступени вскрытия составляет 800 м.

3. Размеры искусственных монолитных целиков при многостадийной системе разработки должны определяться не

только по величнпе горного давления пород висячего бока, но и с учетом актпвпого давления сыпучей породной закладки камеры второй очереди; для условий Тундрового месторояедення длина камер I очереди составляет 8 м, длина камер II очереди составляет 40 м, прочность твердеющей закладкп - 3 МПа.

В настоящее время на рудниках России широкое распространение получил класс многостадийных систем разработки, заключающихся в том, что выемочный блок делят на несколько камер без оставления рудных целиков, которые последовательно отрабатывают одинаковым вариантом системы разработки Камеры первой очереди заполняют твердеющей закладкой, создавая искусственные целики между камерами второй очереди Камеры второй очереди отрабатывают под защитой искусственных целиков и заполняют преимущественно сыпучей породной закладкой

Анализ удельных затрат на добычу руды в блоке показал, что затраты на закладочные работы в ряде случаев составляют до 60 % от общих затрат на добычи руды, что связано с высокой стоимостью твердеющей закладки Для снижения данного показателя необходимо уменьшить использование твердеющей закладки путем уменьшения размеров камер первой очереди и увеличения размеров камер второй очереди Однако, чрезмерное уменьшение размеров искусственных монолитных целиков приведет к тому, что либо потребуется увеличить их прочность и соответственно затраты на их создание, либо они перестанут выполнять свою функцию по поддержанию пород висячего бока и будут разрушены

В данной технологии имеет место следующая геомеханическая ситуация (рис. 4) Искусственный монолитный целик, нагружен со стороны висячего и лежачего боков горным давлением пород висячего бока Кроме того, он испытывает активное давление сыпучей породной закладки, расположенной в соседней камере второй очереди Критический момент наступает, когда с одной стороны искусственного целика находится сыпучая породная закладка, а с другой стороны — отработанная, но еще не заложенная камера (пустое пространство) Искусственный целик -

подпорная стенка при этом испытывает максимальное давление сыпучей породной закладки, стремящееся его разрушить.

Рис. 4. Расчетная схема определения параметров системы разработки Для оценки устойчивости искусственного целика при различных углах падения рудного тела был смонтирован стенд и проведено физическое моделирование на эквивалентных материалах влияния горного давления пород висячего бока и активного давления сыпучей породной закладки соседней камеры второй очереди на напряженно-деформированное состояние искусственного целика (рис. 5).

<10 60 Угол падения, град

Рис. 5. Внешний вид стенда для проведения физического моделирования.

Рис. 6. Зависимость абсолютных деформаций целика от угла падения р.т.

В качестве эквивалентных материалов использовалась твердеющая закладка, состоящая из смеси песка, цемента, воды и жидкого стекла Сыпучая закладка моделировалась дробленой породой крупностью 3-5 мм Давление пород висячего бока моделировалось пневматической камерой Активное давление создавалось сыпучей закладкой Для измерения деформаций применялись датчики часового типа ИЧ-10 Замерялись деформации искусственного целика в направлении открытой камеры, в направлении камеры заполненной сыпучей породной закладкой, а также смещение пород висячего бока

В результате проведения эксперимента были получены значения абсолютных поперечных деформаций искусственного целика при различных углах падения рудного тела (рис 6) Они показали, что при малых (10-35°) и больших (75-90°) углах падения рудного тела деформации искусственного целика Минимальные деформации получены при угле падения 40-50°- они составили 1,095 мм Таким образом, в результате проведения физического моделирования было установлено, что угол падения рудного тела существенно влияет на деформации искусственного целика при многостадийной системе разработки

Для расчета оптимальных параметров искусственного целика была составлена экономико-математическая модель, учитывающая действующие на целик нагрузки со стороны пород висячего бока и сыпучей закладки камеры второй очереди, и экономические затраты на его создание В результате проведения экономико-математического моделирования для условий Тундрового месторождения были получены зависимости изменения прочности твердеющей закладки камеры первой очереди и удельных затрат на закладку блока от длин камер первой и второй очереди, а также от угла падения рудного тела

Оптимальные параметры системы разработки определяются на основании анализа зависимости удельных затрат на закладочные работы от длины камер второй очереди при различной длине камер первой очереди (рис 7) При небольшой длине камер второй очереди искусственные целики хоть и обладают небольшой прочностью, но расположены слишком часто в пределах этажа, что

повышает удельные затраты на закладочные работы. При очень большой длине камер второй очереди невысокие затраты на закладку этажа преимущественно дешевой породной закладкой нивелируются увеличением прочности искусственных целиков, а следовательно и затратами на их создание. Оптимальными для Тундрового месторождения являются следующие параметры системы разработки: длина камер первой очереди - 8 м; длина камер второй очереди - 40 м; прочность твердеющей закладки - 3 МПа.

При исследовании зависимости размеров искусственного монолитного целика от угла падения рудного тела (рис. 9) было установлено, что сыпучая породная закладка существенно влияет на их устойчивость. При малых (10-30°) углах падения рудного тела напряженно-деформированное состояние искусственных целиков определяется горным давлением вмещающих пород. При крутых (70-90°) углах падения напряженно-деформированное состояние искусственного целика определяется активным давлением сыпучей породной закладки соседней камеры второй очереди, которое имеет максимальное значение. Горное давление при этом минимально и определяется величиной бокового распора вмещающих пород. Уменьшение угла падения ведет к снижению величины активного давления и постепенному росту значений горного давления, которые, как было отмечено выше, достигают своего максимума при пологом залегании рудого тела.

Длина камер второй очереди, м

- ■ - и = 5н —» - 11 = 8 м —* - 11 =11 М

-К — 11 ¿14(1 * и= 1Т и

Рис. 7. Зависимость удельных затрат на закладочные работы от длины камер второй очереди при различной длине камер первой очереди (Ы).

Установлено, что минимальные напряжения искусственный целик испытывает, а, следовательно, и имеет минимальные размеры, при углах падения рудного тела 45-55°. Данный вывод, как было отмечено выше, подтвержден физическим моделированием на эквивалентных материалах НДС искусственного целика при его нагружении горным и активным давлением при различных углах падения рудного тела. Результаты экономико-математического моделирования и результаты проведения эксперимента на физической модели качественно согласуется и количественно сопоставимы между собой, что подтверждает корректность составленной экономико-математической модели и рассчитанных по

Угол падения озлежи град.

^ - Результаты зкиномнко-матомэтччгского молачнроЕшш.ч ■■■■ф ■ - Результаты фиш чес кот моделировании ка эквивалентных материалах

Рис. 8. Зависимость ширины искусственного нелика от угла падения рудного тела.

Таким образом, в результате проведения исследований установлено, что давление сыпучей породной закладки камеры второй очереди играет существенную роль в формировании напряженно-деформированного состояния искусственного монолитного целика, особенно при крутых углах падения, а его значение должно учитываться при проектировании и расчете параметров многостадийной системы разработки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация представляет собой законченную научно-исследовательскую квалификационную работу, в которой предлагается новое решение актуальной задачи по отработки крутопадающих рудных месторождений - разработка технологии ведения работ в восходящем порядке многостадийной системой разработки с оптимизацией параметров вскрытия и системы разработки по разработанным экономико-математическим моделям

Основные научные результаты и выводы заключаются в следующем'

1 Обобщение и анализ способов вскрытия рудных месторождений России и мира позволил составить классификацию способов вскрытия крутопадающих рудных месторождений полезных ископаемых,

2 На базе численного математического моделирования геомеханических процессов методом конечных элементов установлены закономерности изменения параметров НДС состояния горного массива при ведении работ в восходящем порядке

- при отработке глубоких горизонтов восходящий порядок обеспечивает меньшие значения горизонтальных и вертикальных сжимающих напряжений, чем нисходящий; растягивающие напряжения локализованы в висячем боку рудного тела, а их влияние не распространяется на подготовительные и нарезные горные выработки,

- отработка второй (и последующих) ступени вскрытия в восходящем порядке чрезмерно осложнена из-за высоких сжимающих напряжений в рудном целике между ступенями вскрытия,

3. Предложены технологические схемы выемки руды в восходящем порядке, обеспечивающие снижение удельных затрат на добычу руды по системе разработки до 30%,

4 Разработана экономико-математическая модель определения оптимальных величины первой ступени вскрытия при комбинированном восходяще-нисходящем порядке отработки месторождения В модели учтены капитальные затраты и эксплуатационные расходы на первую и вторую ступень вскрытия

5 Установлено, что сыпучая закладка камер оказывает существенное влияние на НДС искусственных монолитных целиков, и ее необходимо учитывать при расчете параметром многостадийной системы разработки,

6 Разработана экономико-математическая модель определения оптимальных параметров многостадийной системы разработки при ведении работ в восходящем порядке длины камер первой и второй очереди, прочности твердеющей закладки Расчет параметров производится на основе анализа действующих в искусственном целике напряжений от горного давления пород висячего бока и активного давления сыпучей породной закладки соседней камеры второй очереди

7 На основании проведенных исследований и расчетов сделаны рекомендации по технологии отработки Тундрового месторождения Кольской ГМК Оптимальным является вскрытие месторождение двумя ступенями при глубине первой 800 м Горные работы ведутся в комбинированном порядке первую ступень отрабатывают в восходящем, а вторую в нисходящем порядке Для добычи руды в блоке рекомендуется применить многостадийную систему разработки со следующими параметрами длина камер первой очереди составляет 8 м, длина камер второй очереди - 40 м, прочность твердеющей закладки камер первой очереди - 3 МПа

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах

1 Минаев ДЮ Каскадная схема вскрытия крутопадающих рудных месторождений II Сборник трудов молодых ученых СПГГИ (ТУ) / СПГГИ, СПб, 2001, вып 7, с 77-79

2 Минаев ДЮ Исследование эффективности восходящей отработки рудных месторождений // Научные исследования молодых ученых / СПГГИ (ТУ), СПб, 2002, (Записки горного института, т 150,ч 1) с 44-47

3 Ковалев О В Обоснование восходящего порядка отработки глубоких горизонтов рудника «Северный» ОАО «Кольская ГМК» / Ковалев О В Минаев Ю Л Минаев Д Ю. II Полезные ископаемые России и их освоение / СПГГИ (ТУ), СПб, 2002, (Записки горного института, т 152), с 74-77.

4 Богуславский Э И Расчет параметров искусственных целиков при восходящем порядке отработке рудных тел /Богуславский Э И, Минаев Д Ю // Успехи современного естествознания, 2004, №4. с 56-57.

5 Минаев ДЮ Определение размеров искусственных целиков при восходящей двухстадийной камерной системе разработки // Полезные ископаемые России и их освоение / СПГГИ (ТУ), СПб, 2003 (Записки горного института, т 155, ч 1), с. 69-72

6 Богуславский ЭИ Определение размеров искусственных целиков и пролетов камер при различных горногеологических условиях / Богуславский Э И, Минаев Д Ю // Материалы межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в России» Выпуск 2, Кузнецк, 2004, с. 396-400

7 Minaev D Technology Of Up-Way Development Deep Ore Mines // Материалы научно-практической конференции в Краковской горно-металлургической Академии, Краков, 2004, с 76

8 Минаев ДЮ Технология восходящей отработки глубокозалегающих рудных месторождений / Минаев Д Ю, Богуславский Э И // Материалы VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», Москва, МГГУ, 2005, с 117-122

9 Богуславский Э И Технология восходящей отработки месторождений на больших глубинах / Богуславский Э И, Минаев Д Ю // Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, 2005, №2 с 161-165

РИЦСПГГИ 18 04 2007 3 153 1 100 экз ! 99106 Санкг-Петербург, 21 -я линия, д 2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Минаев, Дмитрий Юрьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1. ОБЗОР И АНАЛИЗ ПРАКТИКИ ПРИМЕНЕНИЯ ВОСХОДЯЩЕГО ПОРЯДКА ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ.

1.1. Обзор и анализ схем вскрытия крутопадающих рудных месторождений.

1.1.1. Зарубежный опыт вскрытия крутопадающих рудных тел.

1.1.2. Отечественный опыт вскрытия крутопадающих рудных тел.

1.2. Обзор и анализ классификаций способов вскрытия крутопадающих рудных тел.

1.3. Разработка классификации способов вскрытия крутопадающих рудных месторождений.

2. ТЕХНОЛОГИЯ ОТРАБОТКИ ТУНДРОВОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

КОЛЬСКОЙ ГМК.

2.1. Краткая геологическая характеристика месторождения.

2.2. Выбор технологических схем вскрытия Тундрового месторождения.

2.3.Выбор систем разработки при восходящем порядке ведения горных работ.

2.4. Технологические схемы перехода с открытых горных работ на подземные при восходящем порядке ведения работ.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ГОРНОГО МАССИВА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ПОРЯДКАХ ОТРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ ОДНО- И МНОГОСТУПЕНЧАТОГО ВСКРЫТИЯ.

3.1. Общие сведения о напряженно-деформированном состоянии горного массива.

3.2. Анализ опыта теоретических, натурных и лабораторных исследований НДС массива при нисходящем и восходящем порядке ведения работ.

3.3. Численное моделирование НДС горного массива при нисходящем и восходящем порядке отработки месторождения.

3.3.1. Цель и задачи моделирования.

3.3.2. Методика проведения исследований.

3.3.3. Исходные данные.

3.4. Результаты исследований.

3.4.1. Анализ вертикальных сжимающих напряжений.

3.4.2. Анализ горизонтальных сжимающих напряжений.

3.4.3. Анализ растягивающих напряжений.

3.4.4. Анализ НДС рудного целика между ступенями вскрытия.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Технология комбинированного восходяще-нисходящего порядка отработки крутопадающей рудной залежи тундрового месторождения Кольской ГМК"

Последнее время в России достаточно остро ощущается недостаток сырья для металлургических предприятий. Это обстоятельство усугубляется истощением большинства легкодоступных запасов руд цветных и черных металлов, осложнением горно-геологических условий разработки месторождений полезных ископаемых, снижением качества руд. Сложившаяся ситуация требует вовлечения в эксплуатацию новых месторождений и запасов руд на больших глубинах (более 500 м), желательно с одновременным снижением себестоимости добычи качественного рудного сырья.

Применяемые в России в настоящее время технологии разработки месторождений с высоким содержанием полезных компонентов при относительно неглубоком залегании, не могут экономически эффективно использоваться для отработки глубокозалегающих рудных тел. Необходима разработка новой инновационной технологии добычи руды с невысоким содержанием полезного компонента подземным способом с больших глубин.

В настоящее время в мировой практике повсеместно принят нисходящий порядок разработки месторождений полезных ископаемых. Это диктуется низкими капиталовложениями на первой ступени вскрытия и коротким сроком ввода рудника в эксплуатацию. Однако, ступенчатое или поэтажное вскрытие вызывает перерасход капиталовложений на строительство рудника за счет последующей дорогостоящей углубки существующих или проведения слепых стволов с концентрационного горизонта. Анализ отечественного и зарубежного опыта проходки и углубки шахтных стволов позволил установить, что в среднем скорость проходки стволов с поверхности в 1,8 - 4,6 раза выше скорости углубки таких же стволов.

Таким образом, основные преимущества отработки месторождения в нисходящем порядке утратили свои значения, и возникла необходимость рассмотреть возможность применения новой нетрадиционной и перспективной геотехнологии, состоящей в выемке этажей по вертикали в восходящем порядке.

Этой проблеме посвящены работы ведущих ученых: Д.Р. Каплунов, О.В. Славиковского, Ю.В. Волкова, Ю.М. Цыгалова, В.Л. Яковлева, и др. Однако, вопросы технологии отработки месторождения в комбинированном восходяще-нисходящем порядке, оптимизации параметров системы и управления состоянием горного массива при восходящем порядке отработки глубоких горизонтов, рассмотрены недостаточно подробно.

Тема диссертации соответствует приоритетному направлению развития науки, техники и технологии РФ «Экология и рациональное природопользование» (согласно приказу №577 президента РФ Путина В.В. от 30.03.02).

Научные исследования частично проводились в рамках гранта Правительства Санкт-Петербурга по направлению «Горное дело», наименование НИР «Технология восходящей отработки крутопадающих рудных тел».

Цель диссертационной работы: Повышение эффективности технологии разработки глубокозалегающего Тундрового месторождения Кольской ГМК.

Идея работы: Отработку глубокозалегающих крутопадающих рудных тел Тундрового месторождения необходимо вести в восходяще-нисходящем порядке многостадийной системой разработки, при этом параметры схемы вскрытия и технологии очистной выемки руды в блоке необходимо определять на базе разработанных экономико-математических моделей.

Задачи исследований:

1. Разработать технологию выемки рудных тел многостадийной системой с комбинированной закладкой при выемке месторождения в восходящем порядке;

2. Оценить напряженно-деформированного состояние горного массива при восходящем порядке отработки месторождения;

3. Оценить напряженно-деформированное состояние рудного целика между ступенями вскрытия при многоступенчатой отработке рудного тела в восходящем порядке;

4. Разработать методику определения оптимальной глубины первой ступени вскрытия при комбинированном восходяще-нисходящем порядке отработки месторождения;

5. Установить закономерность изменения величины шага вскрытия от угла падения рудного тела;

6. Разработать методику определения оптимальных параметров многостадийной системы с заполнением камер комбинированной закладкой при ведении работ в восходящем порядке.

7. Определить оптимальные параметры технологии отработки Тундрового месторождения Колькой ГМК.

Научная новизна:

- установлены зоны концентрации сжимающих и растягивающих напряжений при восходящем порядке ведения горных работ, располагаемые в горном массива вокруг верхней части камеры, а также параболические зависимости изменения сжимающих напряжений с глубиной;

- установлены зависимости размеров искусственных монолитных целиков от совместного влияния давления пород висячего бока и активного давления сыпучей породной закладки при изменении угла падения рудного тела;

- установлены качественные и количественные зависимости приведенных затрат от глубины первой ступени вскрытия при комбинированном восходяще-нисходящем порядке отработки месторождения: минимальная глубина первой ступени составляет 800 м, при ее увеличении значения приведенных затрат остаются постоянными; установлены параболические зависимости изменения удельных затрат на добычу руды от технологических параметров многостадийной системы разработки при восходящем порядке ведения работ.

Защищаемые научные положения:

1. Восходящий порядок отработки глубоких горизонтов крутопадающих месторождений позволяет эффективно управлять состоянием горного массива, так как обеспечивает более чем 2-х кратное снижение действующих сжимающих напряжений по сравнению с нисходящим порядком;

2. При восходяще-нисходящем порядке отработки месторождения высота первой ступени вскрытия определяется экономико-математическим моделированием с учетом капитальных затрат и эксплуатационных расходов при выемке как первой, так и второй ступени вскрытия; для рассматриваемого месторождения она составила 800 м;

3. Размеры искусственных монолитных целиков при многостадийной системе разработки должны определяться не только по величине горного давления пород висячего бока, но и с учетом активного давления сыпучей породной закладки камеры второй очереди; для условий Тундрового месторождения длина камер I очереди составляет 8 м, длина камер II очереди составляет 40 м, прочность твердеющей закладки - 3 МПа.

Достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается представительностью и надежностью исходных данных, сходимостью результатов экономико-математического моделирования с данными других исследований, аналитических расчетов и лабораторных исследований с результатами математического моделирования, а также производственной практикой.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовался комплексный метод исследований, включающий: анализ и обобщение опубликованных в горнотехнической литературе данных по технологии вскрытия и системам разработки крутопадающих рудных месторождений, особенно при ведении работ в восходящем порядке; лабораторные исследования процессов деформирования искусственных монолитных целиков; математическое моделирование напряженно-деформированного состояния горного массива; экономико-математическое моделирование параметров технологии отработки месторождения в восходящем порядке.

Практическая значимость работы:

1. Составлена классификация способов вскрытия крутопадающих рудных месторождений полезных ископаемых.

2. Определено напряженно-деформированное состояние горного массива Тундрового месторождения при ведении работ в восходящем, нисходящем и восходяще-нисходящем порядках.

3. Разработана экономико-математическая модель определения оптимальной глубины первой ступени вскрытия при ведении работ в комбинированном восходяще-нисходящем порядке.

4. Разработана экономико-математическая модель определения оптимальных параметров многостадийной системы разработки.

5. Обоснована минимальная глубина первой ступени вскрытия при восходяще-нисходящем порядке отработки Тундрового месторождения, она составляет 800 м.

6. Обоснована экономическая эффективность восходящего порядка ведения работ перед нисходящим порядком.

7. Разработана и обоснована технология отработки Тундрового месторождения Кольской ГМК в восходяще-нисходящем порядке.

Апробация работы: Основные положения работы докладывались и получили положительную оценку на Всероссийских научных конференциях молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» (г. Санкт-Петербург, СПГГИ (ТУ), 2002, 2003, 2004, 2005 гг.); на научной конференции в рамках «Недели горняка» (Москва, МГГУ, 2005 г.); на Всероссийской конференции-конкурсе студентов выпускного курса (СПб, 2004 г.); на VII Международной конференции «Новые идеи в науках и Земле» (Москва, 2005 г.); на 45-й международной конференции горняков (Польша, Краков, 2004 г.); на межвузовской научно-практической конференции «Актуальные проблемы науки в России» (Кузнецк, 2004 г.); на научных семинарах кафедры РМПИ СПГГИ (ТУ);

Реализация результатов работы: Разработанные рекомендации приняты к использованию и внедрению в проектную документацию ООО « Институт Гипроникель».

Публикации: по теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, из них 6 патентов на изобретение.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, 6 глав и заключения общим объемом 230 страниц, содержит 10 таблиц и 96 рисунков, а также список литературы из 136 наименований.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Минаев, Дмитрий Юрьевич, Санкт-Петербург

1. Аглюков ХИ Совершенствование технологии закладочных работ // Горный Журнал. 2003, №1, с. 35-39.

2. Агошков МИ Определение производительности рудника. М.: Метал-лургиздат, 1948.-272 с.

3. Агошков МИ Состояние и перспективы развития горных наук. / Изв. АН СССР, сер. геол., № 5, 1983, с.26-34.

4. Агошков МИ., Воронюк А С., Громыко А.А Методика сравнения и выбора схем вскрытия мощных рудных месторождений вертикальными и наклонными рудоподъемными выработками. М.: ИГД им. A.A. Ско-чинского , 1968. 45 с.

5. Агошков М.И, Козаков ЕМ. О критериях эффективности при решении горно-экономических задач // Горный журнал, 1977., №1, с. 31-33.

6. Агошков МИ, Малахов ГМ Подземная разработка рудных месторождений. М.: Недра, 1966. 663 с.

7. Андреев А В Методика исследования зон концентрации напряжений на примерах из горного дела. М.: Недра, 1965. 48 с.

8. Антипин ЮГ. Исследование и разработка технологии камерной выемки с увеличенными геометрическими параметрами блоков // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2004, №7. с.244-248.

9. Аргирис Дж. Современные достижения в методах расчета конструкций с применением матриц. М.: Стройиздат, 1968. 241 с.

10. Байконуров О А Классификация и выбор методов подземной разработки месторождений. Алма-Ата: Наука, 1969. 606 с.

11. Байконуров O.A., Джуркашев МН, Трумов А Ч Оптимизация технологических параметров подготовительно-нарезных работ при комбинированной системе разработки // Вестник АН КазССР, 1977, №8. с. 19-26.

12. Байконуров О А , Сагынгалиев К С, Трумов А Ч Об одном из вычислительных алгоритмов определения оптимальных технологических параметров рудника // Вестник АН КазССР, 1979, №2. с. 25-27.

13. Байконуров О А, Сагынгалиев КС, Трумов А.Ч. Определение оптимальных технологических параметров рудника методами геометрического программирования. / В кн.: «Разработка месторождений полезных ископаемых». Алма-Ата, 1977., вып. 6. с. 46-51.

14. Баклашев ИВ., Картозия Б.А. Механика горных пород. М.: Недра, 1975.-272 с.

15. Баранов В Е, Милитенко И В, Одинцев В Н. Совершенствование технологии разработки Иртышского месторождения с закладкой выработанного пространства. М.: Недра, 1968. 38 с.

16. Березанцев В Г Осесимметричная задача теории предельного равновесия сыпучей среды. М.: Гос. изд. техн.-теор. лит., 1952. 120 с.

17. Богуславский ЭИ Экономико-математическое моделирование систем извлечения и использования тепла земли. Л.: ЛГИ, 1981. 105 с.

18. Богуславский ЭИ., Минаев ДЮ. Технология восходящей отработки месторождений на больших глубинах. Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, 2005, №2. с. 161-165.

19. Борисов А А Механика горных пород и массивов. М.: Недра, 1980. -360 с.

20. Борщ-Компониец В И., Макаров А.Б. Горное давление при отработке мощных пологих рудных залежей. М.: Недра, 1986. 271 с.

21. Закладочные работы в шахтах / Справочник под научной редакцией Бронникова Д.М., Цыгалова М.Н. М.: Недра, 1989. 398 с.

22. Бронников ДМ., Замесов Н Ф, Богданов Г.И Разработка руд на больших глубинах. М.: Недра, 1982. 292 с.

23. Быкова ЛП, Свердлова Н.Е Исследование экономико-математических моделей схемы вскрытия с различным порядком отработки полого залегающих пластов. / В кн.: «Технология и оптимизация добычи калийных руд». Л., 1976. с. 15-21.

24. ВлохНП, Сащурин А Д Управление горным давлением на железных рудниках. М.: Недра, 1974. 184 с.

25. Волков Ю В, Камаев В Д., Соколов ИВ Основные направления повышения эффективности работы подземных рудников Урала // Известия ВУЗов. Горный журнал, 1997, №5-6, с. 116-124.

26. Волков ЮВ., Смирнов АА, Соколов ИВ и др. Подземная □ еотехнология разработки с восходящей выемкой // Известия ВУЗов. Горный журнал. 2003, №3, с. 34-40.

27. Волков ЮВ Обоснование основных стратегических направлений освоения медноколчеданных месторождений Урала // Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, 2004, №10. с. 215-219.

28. Волков Ю В, Славиковский О В Создание новой подземной геотехнологии рудных месторождений // Известия ВУЗов, орный Журнал. 2000, №3. с. 153-158.

29. Волков Ю В, Славиковский О В Создание новой подземной геотехнологии рудных месторождений // Известия ВУЗов. Горный Журнал, 2000, №3. с. 12-16.

30. Волков Ю.В., Соколов И.В Комбинированная □ еотехнология разработки меднорудных месторождений Урала // Известия ВУЗов. Горный журнал, 2005, №1. с. 21-24.

31. Волков ЮВ, Соколов ИВ., Камаев ВДи др. Вскрытие и отработка месторождений при восходящей выемке // Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, 2001, № 4. с. 206-210.

32. Волков ЮВ, Соколов ИВ, Камаев ВД и др. Вскрытие и отработка месторождений при восходящей выемке // Горный Информационно Аналитический Бюллетень, 2001, №4. с. 209-214.

33. Воронюк А С Рациональные схемы вскрытия мощных месторождений наклонными рудоподъемными выработками. М., Наука, 1972. 202 с.

34. Воронюк А С Основные направления повышения эффективности вскрытия рудных месторождений на больших глубинах. М.: ИПКОНАН СССР, 1989. с. 5-17.

35. Воронюк A.C. Рациональные схемы и параметры вскрытия рудных месторождений. М.: Наука, 1993. 152 с.

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

37. Галаев Н 3, Иванов А А Управление горным давление при разработке рудных месторождений системами с открытым очистным пространством. Л.: ЛГИ, 1986.-84 с.

38. Галаев НЗ, Кавтасъкин А А Применение методов математического моделирования для оптимизации тахнологических параметров рудника. Л.: ЛГИ, 1971.-125 с.

39. Глотов В В Методическое обоснование выбора рационального способа вскрытия мелкого месторождения.// Горный информационно-аналитический бюллетень, 2006, №12. с. 278-285.

40. Глушихин Ф.П. Методические указания по рациональному планированию экспериментов для изучения проявлений горного давления на моделях эквивалентных материалов. М.: ВНИМИ, 1980. 27 с.

41. Глушихин Ф П., Кузнецов ГН., Шклярский МФ и др. Моделирование в геомеханике. М.: Недра, 1991. 239 с.

42. Голушкевич С С Плоская задача теории предельного равновесия сыпучей среды. М. Недра, 1953 г. 148 с.

43. Голушкевич С. С., Христофоров В С Практические методы определения давления грунта. М. Недра, 1949. 114 с.

44. Городецкий ПИ Основы проектирования горнорудных предприятий. М.: Металлургиздат, 1956.-451 с.

45. Справочник по горному делу / Под ред. В.А. Гребенюка, Я.С. Пыжья-нова, И.Е. Ерофеева. М.: Недра, 1983. 816 с.

46. Гудъер Дж Математическая теория равновесия трещин / В кн. «Разрушение», т.2. М.: Мир, 1975. с. 25-31.

47. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и россыпных месторождений полезных ископаемых подземным способом. СПб.: ДЕАН, 2004. 205 с.

48. Звягин П.З. Выбор мощности и сроков службы угольных шахт (Эффективность капиталовложений в шахту). М.:Гостортехиздат, 1963.-468 с.

49. Звягин ПЗ, Кузнецов КК, Шорин В Г. и др. Современные методы проектирования угольных шахт. М.: Недра, 1968. 343 с.

50. Зенкевич О, Чанг И Метод конечных элементов в теории сооружений и в механике сплошной среды. М.: Мир, 1974. 239 с.

51. Зенкевич О. Метод конечных элементов в технике. М.: Мир, 1975. -541 с.

52. Зенкевич О, Морган К Конечные элементы и аппроксимация. М.: Мир, 1986.-318 с.

53. Иванов Н Ф, Цыгалов Ю.М, Цыгалов М.Н. Эффективность восходящей отработки месторождений // Горный журнал, 1990, №12. с. 21-23.

54. Ивановский Э С, Гальперин В Г Перспективы развития техники и технологии подземной разработки рудных месторождений // Горный журнал, 1980, № 10. с. 34-39.

55. Илъштейн А М. Закономерности проявления горного давления. М.: Углетехиздат, 1958. 272 с.

56. Именитое BP Технология, механизация и организация производственных процессов при подземной разработке рудных месторождений. М.: Недра, 1973.-463 с.

57. Кавтаськин А А Экономико-математическое моделирование задачи оптимизации параметров горных предприятий. Владивосток: ДВПИ, 1973.- 172 с.

58. Казикаев ДМ. Геомеханические процессы при совместной и повторной разработке руд. М.: Недра, 1981. 288 с.

59. Казикаев ДМ. Совместная разработка рудных месторождений. М.: Недра, 1967.- 156 с.

60. Калмыков В.Н., Рубцов НВ., Гемба В И. Обоснование производственной мощности шахты при применении систем разработки с твердеющей закладкой. / В кн.: «Подземная разработка мощных рудных месторождений». 1978 г., вып. 8. с. 61-64.

61. Каплунов Р П. Подземная разработка рудных месторождений в зарубежных странах. М.: Недра, 1964. 387 с.

62. Каплунов ДР., Помелъников И. И., Левин В. И. и др. Комплексное освоение рудных месторождений: проектирование и технология подземной разработки. М.: ИПКОН РАН, 1998. 382 с.

63. Каплунов Д. Р., Калмыков В И, Рыльникова М В Комбинированная Геотехнология. М.: Руда и металлы, 2003. 558 с.

64. Клаф Рей В, Пензиен Дж Динамика сооружений. М.: Стройиздат, 1979.-320 с.

65. Клейн Г К Расчет подпорных стенок. М.:«Высшая школа», 1964.-196с.

66. Ковалев И А , Азарнов А В. О прогнозной оценке изменений в напряженно-деформированном состоянии массива горных пород при комбинированной разработки месторождений // Известия ВУЗов. Геология и разведка, 1978, №10. с. 131-134.

67. Короновский Н.В. Напряженное состояние земной коры // Соросов-ский образовательный журнал, 1997, №1. с. 331-332.

68. Кузнецов ГН, Ардашев К А , Филатов НА и др. Методы и средстварешения задач горной геомеханики. М.: Недра, 1987. 248 с.

69. Кузнецов ГН, Будько МН, Васильев Ю И и др. Моделирование проявлений горного давления. Д.: Недра, 1968. 280 с.

70. Курносое А М. Общие принципы экономико-математического моделирования в решении проектных задач. М., 1966. 47 с.

71. Курносое А М, Устинов М.И, Набродов ИП и др. Экономико-математическое моделирование в проектировании угольных шахт. М., Наука, 1969. 82 с.

72. Методы оптимального проектирования угольных шахт / Под ред. Кур-носова A.M. М.: Недра, 1974. 368 с.

73. Лебедев ИМ. Исследование влияния величины первой ступени на выбор рациональных схем вскрытия месторождений шахт Кривбасса на больших глубинах: Автореф. дисс. к.т.н., Кривой Рог, 1979.

74. Ломоносов Г Г, Каплунов Д Р, Левин В И Технологические схемы рудников. М.: МГИ, 1988. 63 с.

75. Махно ЕЯ. Давление сыпучей породы на опору // Горный журнал, 1956, №4. с. 14-20.

76. Методические указания по расчету целиков различного назначения для условий месторождений комбината «Печенганикель». Д.: ВНИ-МИ, 1966.- 17 с.

77. Методы определения размеров опорных целиков и потолочин. Сборник статей. М., 1962. 158 с.

78. Микадзе Л Б Исследование факторов, влияющих на оптимальные размеры панелей. / В кн.: «Технология добычи и обогащения полезных ископаемых Грузии», Тбилиси, 1977. с. 52-55.

79. Минаев Д.Ю Исследование эффективности восходящей отработки рудных месторождений // Горная механика, 2002, №2. с. 71-74.

80. Минаев ДЮ, Богуславский ЭИ Технология восходящей отработки глубокозалегающих рудных месторождений // Материалы VII Международной конференции «Новые идеи в науках о Земле», М.: МГРИ,2005. т. 3. с. 117-122.

81. Минаев ДЮ, Минаев ЮЛ Каскадная схема вскрытия крутопадающих рудных месторождений // Горная механика, 2001, №3-4. с. 45-46.

82. Минаев ДЮ, Минаев Ю Л Способ вскрытия месторождений при подземной разработке. Патент БШ 2168626 С1 7 Е21 С41/00 10.06.2001.

83. Минаев ДЮ, Минаев ЮЛ Способ разработки крутопадающих рудных месторождений. Патент 1Ш №2229600 от 04.11.2002.

84. Минаев ЮЛ, Монтиков АВ, Минаев ДЮ Способ отработки под-карьерных запасов мощных крутопадающих залежей руд. / Патент 1Ш 2202041 С2 7 Е21 С41/00 от 10.04.2003.

85. Набродов И.П. Метод оптимизации параметров индивидуальных шахт, проектируемых для разработки пологих пластов. М.: ИГД им. А.А. Скочинского, 1968. 18 с.

86. Насонов ИД Моделирование горных процессов. М.-Недра, 1969.-204с.

87. Настобурко Л Г. Оптимизация параметров вскрытия и подготовки этажей для рудников Криворожского бассейна / В кн.: «Горнорудное производство (подземная добыча железных руд)». Кривой Рог, 1974. с. 51-54.

88. Норри Д., де Фриз Ж Введение в метод конечных элементов. Перевод с английского. М.: Мир, 1981. 304 с.

89. Попов А. С. Основные положения метода установления годовой производительности каменноугольной шахты и размеров ее поля // Изв. АН КазССР. Серия горного дела, 1951. №100, вып. 3. с. 14-21.

90. Попов А С Технико-экономический анализ в горном искусстве. Москва-Ленинград-Новосибирск. Государственное научно-техническое издательство, 1932. 292 с.

91. Попов Г Н Технология и комплексная механизация разработки рудных месторождений. М.: Недра, 1970. -455 с.

92. Порцевский А.К Выбор рациональной технологии добычи. М.: МГГУ, 2003.-767 с.

93. Прилипенко ЕД, Курман AB., Бахтин ВН и др. Определение оптимальных параметров систем разработки на основе экономико-математического моделирования. / В кн.: «Горнорудное производство (подземная добыча железных руд)». Кривой Рог, 1974 г. с. 61-64.

94. Прокофьев П.П. Давление сыпучего тела и расчет подпорных стенок. М.: Стройиздат, 1947. 214 с.

95. Проскуряков НМ, Ливенский В С., Карташев Ю.М Реологические свойства горных пород. М.: НИИТЭХИМ, 1974. 56 с.

96. Руппенейт К.В., Либерман Ю.М. Введение в механику горных пород. М.: Недра, 1960.-356 с.

97. Сегерлинд Л Применение метода конечных элементов. М.: Мир, 1979. 392 с.

98. Семевский В Н. Основы проектирования рудников.М.-.Недра, 1968-206с.

99. Соколовский В.В Статика сыпучей среды. 3-е издание, М.: Наука, 1990.-270 с.

100. Стефанович Т Н., Панова 3 Г Михайлов В.М Методика определения производительности технологических схем выдачи и транспортирования руды. / В кн: «Экономико-математические методы управления горным производством». Апатиты, 1977, с. 70-76.

101. Стренг К, Фикс Дж. Теория метода конечных элементов. М.: Мир, 1977.-349 с.

102. Стровский ВЕ, Игнатьева М.И, Гринблат A.C. Методика определения оптимального размера кондиционного куска // Известия ВУЗов. Горный журнал, 1975, №1. с. 15-18.

103. Титов В Д Основы проектирования глубоких железорудных шахт. М.: Недра, 1977.-229 с.

104. Толмачев С А, Катков ГА, Чугайков С С Отработка свиты крутых пластов в восходящем порядке // Горный Информационно-Аналитический Бюллетень, 2003, №10. с. 122-123.

105. Устинов М.И Выбор технологических решения при подготовке новых горизонтов и реконструкции шахт. М.: Недра, 1977. 192 с.

106. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: недра, 1987.-220 с.

107. Филатов НА., Беляков БД, Иевлев ГА Фотоупругость в горной геомеханике. М.: Недра, 1976. 184 с.

108. Филатов НА , Беляков В Д, Иевлев ГА и др. Методические указания по применению методов фотомеханики для исследования напряженно-деформированного состояния горных пород. Д.: ВНИМИ, 1975. 58 с.

109. Хижняк Г.К, Цымбал ВН, Фатеев СМ., Сулимовский В.Т. Выбор способов вскрытия для отработки залежи магнезитовых кварцитов на руднике им. Р. Люксембург // Металлургическая и горнорудная промышленность, 1973. №3. с. 17-23.

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

111. Цагарели ЭВ. Экспериментальные исследования давления сыпучей среды на подпорные стенки с вертикальной задней гранью и горизонтальной поверхностью засыпки // Основания, фундаменты и механика грунтов, 1965, №4. с. 12-15.

112. Цой С, Данилина Г П., Гуц Е.Н. Автоматизация проектирования вскрытия шахтных полей. Алма-Ата: Наука, 1973. 236 с.

113. Цыгалов МН. Отчет по теме «Внедрение в производство технологии восходящей выемки руды этажно-камерной системой». Магнитогорск, 1991.-34 с.

114. Цыгалов МН Подземная разработка с высокой полнотой извлечения руд. М.: Недра, 1985. 272 с.

115. Цыганов М.Н, Зурков П.Э Разработка месторождений полезных ископаемых с монолитной закладкой. М.: Недра, 1970. 176 с.

116. Цыганов ЮМ., Слащилина НИ. Технологические схемы вскрытия и отработки горизонтов крутопадающих месторождений с закладкой // Горный Информационно Аналитический Бюллетень.2001,№4.с.205-211.

117. Цытович НА Механика грунтов. М., 1983. 288 с.

118. Шевяков ЛД История, современное состояние и перспектива применения расчетных методов при проектировании горных предприятий / В ст. «О применении расчетных методов в горном деле» // Горный журнал, 1950, №3. с. 15-19.

119. Шевяков Л Д О расчете прочных размеров и деформаций целиков // Изв. АН СССР, 1941. № 7-9. с. 13-19.

120. Шевяков Л Д. Основы теории проектирования угольных шахт. М.: Уг-летехиздат, 1958. 328 с.

121. Шелканов В А Комбинированная разработка рудных месторождений. М.: Недра, 1974.-232 с.

122. Шерман Д.И. К вопросу о напряженном состоянии междукамерных целиков // Изв. АН СССР, 1952. №6-7. с. 14-16.

123. Шестаков В А. Научные основы выбора и экономической оценки систем разработки рудных месторождений. М.: Недра, 1976. 315 с.

124. Шестаков В А, Яковлев М.А., Дронов HB и др. Оптимизация разработки рудных месторождений. Фрунзе: Илим, 1975. 280 с.

125. Ягодкш Г.И, Мохначев МП., Кунтыш М Ф. Прочность и деформируемость горных пород в процессе их нагружения.М.:Наука,1971-148с.

126. Яковлев В Л, Волков ЮВ, Славиковский О.В. О стратегии освоения меднорудных месторождений Урала//Горный журнал.2003,№9 с.32-35.

127. Яковлев М.А , Дронов Н.В, Булгаков ГТ Способ комбинированной разработки месторождений полезных ископаемых. A.C. №918433 Е21 С41/02 от 24.09.80 г.

128. Chadwick J. Palabora goes underground / Mining Magazine, 1997, №7, p. 75-81.

129. Colomb, Theorie des Machines Simples, 1821. 213 p.

130. Crocker C.S. Vertical crater retreat Mining at Centennial mine. Mining Coungress Journal, June 1979. p. 45-61.

131. Herget G Ground stress determination in Canada. "Rock Mechanics", 1974, 6, p. 53-64.

132. Lewis M, Mc Nay and Donald Corson. Hydraulic sand fill in deep metal mines. Bureau of Mines Information circular 8663, 1975. p. 12-18.136 http://wvyw.mcds.ru