Яковлевское месторождение богатых железных руд, наряду с другими месторождениями КМА, является уникальным как по качеству железорудного сырья, так и по сложности горно-геологических и гидрогеологических условий. Поэтому не всегда удается воспользоваться апробированными при проектировании и на практике решениями, так как аналоги отсутствуют. Это требует изучения существующих подходов к анализу напряженно-деформированного состояния железорудного массива, а также проведения теоретических и экспериментальных исследований. В этой связи особое значение приобретает оценка устойчивости обнажений выработок в физически-нелинейно деформируемом рудном и закладочном массиве Яковлевского месторождения. В рамках работы выполнено численное моделирование методом конечных элементов (МКЭ) в пространственной постановке с учетом широкого спектра влияющих факторов, таких как физическая нелинейность железорудного и закладочного массива и последовательность ведения очистных и закладочных работ. Установлены зоны возможного разрушения вокруг подготовительной выработки и очистных заходок, проводимых по разделительному целику между бетонными полосами. Результаты моделирования могут быть использованы при выборе типа крепи и определении ее рациональных параметров.
Yakovlevskoye deposits of rich iron ore, along with other fields of KMA is unique both in the quality of iron ore, as well as the complexity of the geological and hydrogeological conditions. Therefore it is not always possible to use the design and proven in practice decisions, as there are no analogues. It requires an examination of existing approaches of stress-strain state analysis of iron oremass, as well as theoretical and experimental studies. In this regard, particular importance is sustainability assessment of exposures in the workings physically nonlinear deformable ore and backfill mass of Yakovlevskoye deposit. The numerical simulation of the finite element method (FEM) in spatial statement was made in this work, given the wide range of influencing factors, such as physical nonlinearity of iron and backfill mass and sequence of extraction and filling operations. As result, established possible zones of destruction around the preparatory mines and treatment mines conducted entirely under the separation between the concrete runways. The simulation results can be used in selecting the type of lining and defining its rational parameters.
1. Баклашов И.В. Тимофеев И.В. Конструкции и расчет крепей и обделок. – М.: Недра, 1979. – 263 с.
2. Курленя М.В., Опарин А.П., Тапсиев А.П., Аршавский В.В. Геомеханические процессы взаимодействия породных и закладочных массивов при отработке пластовых рудных залежей. – Новосибирск: Наука. Сиб., предприятие РАН, 1997. – 175 c.
3. Протосеня А.Г. Физически нелинейно-пластическая задача о распределении напряжений вокруг выработки кругового очертания. // Изв. вузов. Горный журнал. – 2014. – № 2. – C. 43-48.
4. Протосеня А.Г., Семенов В.И. Оценка напряженно-деформированного состояния вокруг одиночной выработки при физически нелинейном деформировании горных пород // Записки Горного института. – 2013. – Т.204. – С. 209-213.
5. Протосеня А.Г., Семенов В.И., Супрун И.К. Расчет нагрузок на крепь выработок и тоннелей, сооружаемых в физически нелинейных массивах // Записки Горного института. –2012. – Т. 199. – С. 173-175.
6. Протосеня А.Г., Трушко В.Л. Прогноз устойчивости выработок в низкопрочных железных рудах Яковлевского месторождения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2013. – № 4. – С. 49-61.
7. Руководство по расчету и выбору параметров крепи КАМП-А3 горных выработок Яковлевского рудника. – СПб.: СПГГИ, 2007.
8. Инструкция по выбору рамных податливых крепей горных выработок. 2-е изд., перераб. и доп. – СПб., 1991.