Разработка предпроектных рекомендаций по обеспечению эксплуатационного состояния выработок при подготовке новых панелей в условиях рудника Гремячинского ГОКа

Ковальский Е.Р., Миронов Н.А.

Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург

Уразов Д.В.

Филиал ООО «ПроТехИнжиниринг» – «Санкт-Петербург», Санкт-Петербург

Ключевые слова: калийная руда, пучение почвы, подготовительные выработки, панельная подготовка, реологические свойства, геомеханические процессы, FLAC, способы охраны горных выработок, проектные решения, безопасность.

Аннотация. Рассмотрены вопросы оценки устойчивости почвы подготовительных выработок при разработке калийных месторождений с использованием методов численного моделирования в программном комплексе FLAC2D 8.0 с применением реологической модели горных пород. Модель была верифицирована по результатам замеров смещений контура выработок на руднике. Введен коэффициент нагруженности массива, по которому было оценено напряженно-деформированное состояние массива пород в окрестности пройденного комплекса подготовительных панельных выработок. Выдвинута гипотеза о причинах активного пучения пород почвы выработок. Исследована возможность разгрузки межштрековых целиков и переноса напряжений на широкие краевые охранные целики. Отмечено снижение пучения почвы, однако при этом наблюдается разрушение бортов выработок и активное смещение их внутрь. В этой связи даны рекомендации по обеспечению эксплуатационного состояния комплекса панельных подготовительных выработок за счет их расположения вне контуров продуктивного пласта, а именно в устойчивых породах кровли (ангидриты) и почвы (каменная соль). Показаны возможные схемы охраны выработок. Для наиболее перспективных вариантов произведено численное моделирование. Даны рекомендации для некоторых технологических параметров по наиболее целесообразному варианту с двумя выработками одновременно в породах кровли и почвы. Полученные результаты могут быть использованы при разработке проектных решений по подготовке панелей в условиях Гремячинского месторождения.

Development of design recommendations for ensuring the operational condition of workings during the preparation of new panels in the conditions of the Gremyachinsky GOK mine

Kovalsky E.R., Mironov N.A.

Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University, Saint-Petersburg

Urazov D.V.

Branch of ProTech Engineering LLC – St. Petersburg, Saint-Petersburg

Keywords: potash ore, soil heaving, preparatory workings, panel preparation, rheological properties, geomechanical processes, FLAC, methods of mine protection, design solutions, safety.

Abstract. The issues of assessing the stability of the soil of preparatory workings during the development of potash deposits using numerical modeling methods implemented in the FLAC2D 8.0 software package using a rheological rock model are considered. The model was verified based on the results of measurements of the displacement contour of the workings at the mine. The load factor of the massif was introduced, according to which the stress-strain state of the rock massif in the vicinity of the completed complex of preparatory panel workings was estimated. A hypothesis has been put forward about the causes of active heaving of the soil rocks of the workings. The possibility of unloading the inter-track sights and stress transfer to the wide edge guard sights is investigated. A decrease in soil heaving was noted, but at the same time, the sides of the workings were destroyed and actively shifted inward. In this regard, recommendations are given to ensure the operational condition of the complex of panel preparatory workings due to their location outside the contours of the productive reservoir, namely in stable roof rocks (anhydrites) and soil (rock salt). Possible schemes of protection of workings are shown. Numerical modeling has been performed for the most promising options. Recommendations are given for some technological parameters on the most appropriate option with two workings simultaneously in the rocks of the roof and soil. The results obtained can be used in the development of design solutions for the preparation of panels in the conditions of the Gremyachinskoye field.