Диагностика геомеханического состояния горных пород микросейсмическим методом на удароопасных железорудных месторождениях Горной Шории тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.20, кандидат наук Штирц Владимир Александрович

• Штирц Владимир Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Штирц Владимир Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1 Краткая геологическая, горнотехническая и геомеханическая характеристики Таштагольского и Шерегешевского железорудных месторождений

1.2 Опыт производства горных работ в удароопасных условиях

1.3 Современные представления о геодинамических явлениях

1.4 Методы оценки геодинамического состояния массива горных пород

1.5 Существующие способы приведения массива горных пород

в неудароопасное состояние

1.6 Цель, задачи и методы исследований 34 2 УСТАНОВЛЕНИЕ КРИТЕРИЕВ УДАРООПАСНОСТИ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ МИКРОСЕЙСМИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРОГНОЗА ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ

2.1 Общие положения

2.2 Построение карты прогноза удароопасности

2.3 Установление удароопасной зоны расположения крупных сейсмических событий

2.4 Критерии удароопасности

2.5 Анализ данных измерений и наработка критерия удароопасности

по параметру N (число сейсмособытий в единицу времени)

2.5.1 Определение фоновых показателей сейсмической активности

2.5.2 Анализ данных для параметра N

2.5.3 Корректировка и проверка критериев удароопасности по параметру N

2.6 Анализ данных измерений и наработка критерия удароопасности

по параметру Б

2.6.1 Установление фоновых показателей сейсмической активности

по параметру Б

2.6.2 Анализ данных для параметра Б — предыстория 15 дней

(размер блока 200x200x200 м)

2.6.3 Анализ данных для параметра Б — предыстория 15/20/30 дней (размер блока 50x50x50 м) 61 2.7 Выводы по главе

3 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО УСТАНОВЛЕНИЮ ВЛИЯНИЯ ОТРАБОТКИ БЛОКОВ И РУДНЫХ УЧАСТКОВ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ОПАСНЫХ ЗОН В КРАЕВЫХ ЧАСТЯХ ОЧИСТНОГО ПРОСТРАНСТВА ПРИ РАЗНЫХ СИСТЕМАХ РАЗРАБОТКИ УДАРООПАСНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

3.1 Экспериментальные исследования по установлению районов распределения геодинамических явлений при подготовке и отработке блоков

3.2 Исследования по определению расположения опасных зон в краевых частях очистного пространства при разработке удароопасных месторождений системами с обрушением руды и

с твердеющей закладкой

3.3 Выводы по главе

4 ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ В ШАХТНОМ ПОЛЕ ПРИ ОБРУШЕНИИ БЛОКОВ

4.1 Оценка влияния взрывов на распределение толчков в массиве

в районе выработанных пространств

4.2 Исследование влияния выемки блоков на распределение опорного давления в массиве в днище выработанного пространства

4.3 Прогноз развития геодинамической обстановки при отработке блоков

4.4 Выводы по главе

5. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ ПРИ ВЕДЕНИИ ОЧИСТНЫХ РАБОТ НА УДАРООПАСНЫХ РУДНЫХ УЧАСТКАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

5.1. Анализ геомеханической обстановки в районе породного

выступа на участке Новый Шерегеш

5.2. Оценка состояния поверхности разгрузочных скважин

в породном выступе

5.3. Выводы по главе 162 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 164 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 167 ПРИЛОЖЕНИЕ — Акт внедрения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диагностика геомеханического состояния горных пород микросейсмическим методом на удароопасных железорудных месторождениях Горной Шории»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Постепенно растущая потребность в железорудном сырье ведет к увеличению объемов добычи руды. Это приводит на действующих предприятиях к углублению горных работ до 800-1000 м и более, обусловленных ростом горного давления, которое часто реализуется в форме толчков, микроударов и горных ударов. Проявления горного давления в динамической форме на Таштагольском и Шерегешевском месторождениях, на которых зарегистрировано более 30000 геодинамических явлений с сейсмической энергией, равной 10-109 Дж, существенно снижает безопасность и затрудняет ведение подготовительных и очистных работ. Поэтому проблема оценки изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) массивов, диагностики горных пород и предупреждения удароопасности приобретает особую остроту и является важной для выработки научно обоснованных критериев прогнозирования разрушений горных пород, вызванных техногенными воздействиями.

Одним из перспективных методов диагностики и контроля разрушения массива горных пород является региональный микросейсмический метод, основанный на регистрации сейсмических событий. Развитие его, как прогнозного метода, требует совершенствования и расширения, а также геомеханической интерпретации полученной информации.

В связи с изложенным, изучение характера распределения геодинамических явлений в шахтном поле микросейсмическим методом, выявление ударо-опасных зон в массиве горных пород при отработке технологических блоков и рудных участков, а также разработка профилактических мероприятий на удароопасных рудных месторождениях Горной Шории актуальна и имеет важное научное и народнохозяйственное значение.

Цель работы — установление закономерностей энергетического, пространственного и временного распределения геодинамических явлений и опасных зон в массиве горных пород микросейсмическим методом с учетом

действия техногенных факторов, разработка на этой основе критериев ударо-опасности, методики прогнозирования горных ударов и профилактических мероприятий по безопасной отработке рудных месторождений на больших глубинах.

Идея работы — использование основных установленных закономерностей энергетического, пространственного и временного распределения геодинамических явлений и опасных зон при отработке технологических блоков для прогноза этих явлений и разработки профилактических мероприятий.

Задачи исследований:

1. Установить критерии удароопасности массива горных пород при использовании микросейсмического метода прогноза геодинамических явлений.

2. Установить основные закономерности распределения геодинамических явлений и опасных зон в краевых частях очистного пространства при отработке технологических блоков разными системами разработки на ударо-опасных месторождениях.

3. Обосновать и разработать методику прогнозирования геодинамических явлений в шахтном поле при обрушении блоков.

4. Разработать и внедрить профилактические мероприятия при ведении очистных работ на удароопасных рудных участках месторождений.

Методы исследований. В исследованиях применялся комплексный подход, включающий анализ источников научной и технической информации по решаемым задачам, проведение теоретических и экспериментальных натурных исследований с применением численных методов, статистической обработки и анализа наблюдений, опытно-промышленные испытания методики прогноза и оценки удароопасности массива горных пород, а также профилактических мероприятий для условий железорудных месторождений Горной Шории.

Объект исследования — Шерегешевское и Таштагольское удароопас-ные железорудные месторождения Горной Шории.

Предмет исследования - напряженно-деформированное состояние массива горных пород при подземной разработке рудных месторождении.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Оценка удароопасности горных пород с повышенной сейсмической активностью осуществляется использованием параметра ^ представляющего собой сумму параметров N (приведенное количество сейсмических событий в объеме единичного блока 100*100x100 м с энергией свыше 70 Дж за интервал времени 30 сут) и величину Д характеризующую высвобожденную энергию сейсмических событий, рассчитанную с учетом тангенса угла а наклона графика распределения числа событий по энергии, который квалифицирует массив горных пород как «неопасно» и «опасно».

2. Опасные зоны формируются в краевых частях очистной выемки, ширина и расположение которых зависят от местоположения толчков различного энергетического класса (от 1 до 8), отношения критической глубины (400 и 600 м) к глубине разработки защитного слоя (385-800 м и более), равного 0,40,9, и угла защиты от опасной зоны 20 ^ 64° при нисходящей отработке технологических блоков и рудных тел системами разработки с обрушением руды и с твердеющей закладкой выработанного пространства.

3. Выявление удароопасной ситуации при ведении очистных работ на рудных месторождениях достигается на основе установленных закономерностей энергетического, пространственного и временного распределения геодинамических явлений в массиве горных пород, включающих местоположение очагов взрывов и толчков, их энергии (от 10 до 108 Дж), рассредоточения массы ВВ (от 3-8 до 100 т и более) по интервалам замедления (от 0 до 800 мс и более), расположения зоны опорного давления на расстоянии от 15 (25) до 50 (60) м от днища выработанного пространства и опасных зон (от 10 до 20 м) в районе очистного пространства без и с заполнением их твердеющей закладкой.

4. Показана возможность снижения выделяемой сейсмической энергии толчков в 1,5-3,0 раза в образовавшемся при ведении очистных работ породном выступе, контактирующим с выработанным пространством, и в предохранительном целике под реку в висячем боку по простиранию рудного тела на месторождениях с использованием горизонтальных и вертикальных разгрузочных скважин диаметром 89 и 105 мм на расстояниях 0,8-1,0 м, глубина от 10 до 35 м в основании выступа и перпендикулярно направлению действия максимальных горизонтальных напряжений, равных 3,5-5,0 уН во вмещающем массиве вдоль камер с последующей их закладкой при системе разработки подэтажного обрушения.

Научная новизна работы заключается в:

— установлении параметров N (приведенного количества сейсмических событий в объеме единичного блока с энергией свыше 70 Дж за интервал времени 30 сут) и F (представляющий собой сумму параметров N и величину В как высвобожденную энергию сейсмических событий, рассчитанную с учетом тангенса угла а наклона графика распределения числа событий по энергии), которые квалифицируют массив горных пород как «неопасно» и «опасно»;

— определении опасных зон в краевых частях очистной выемки рудных запасов, ширина и расположение которых зависит от распределения толчков различного энергетического класса, критической глубины и угла защиты от опасной зоны;

— установлении закономерностей энергетического, пространственного и временного распределения геодинамических явлений, зон опорного давления в районе блоков без и с заполнением их твердеющей закладкой;

— установлении уровня снижения выделяемой сейсмической энергии геодинамических явлений в породном выступе и во вмещающем массиве вдоль камер с последующей их закладкой в зависимости от расположения разгрузочных скважин разного диаметра относительно породного выступа и направления максимальных горизонтальных напряжений.

Достоверность научных результатов подтверждается использованием апробированных методик при обработке данных микросейсмической активности участков месторождений, достаточным объемом экспериментальных данных, полученным в натурных условиях (более 20 лет), обработкой экспериментальных данных с использованием метода математической статистики, положительным опытом внедрения методики прогноза и предупреждения ударо-опасности массива горных пород, а также профилактических мероприятий по обеспечению безопасности ведения горных работ.

Личный вклад автора состоит в обобщении результатов исследований НДС массива горных пород, технологии ведения очистных работ на больших глубинах, методов прогноза и предупреждения горных ударов; в создании основ методических принципов комплексного подхода к проблеме диагностики геофизических предвестников разрушения горных пород микросейсмическим методом, в том числе геодинамических явлений; в выявлении закономерностей распределения толчков и опасных зон в шахтном поле при ведении горных работ; в установлении критериев удароопасности, разработке методики прогнозирования горных ударов, нормативной документации и профилактических мероприятий по обеспечению безопасности очистных работ.

Отличие от ранее выполненных работ заключается в выявленных закономерностях распределения геодинамических явлений в меняющихся горно-геологических и геомеханических условиях отрабатываемых блоков и рудных участков на месторождениях Горной Шории.

Практическая ценность работы заключается в том, что созданы основы методических принципов комплексного подхода к проблеме диагностики геофизических предвестников разрушения горных пород, в том числе и геодинамических явлений; в выявлении основных закономерностей распределения опасных зон в шахтном поле при ведении горных работ; в определении влияния технологии ведения очистных работ на НДС массива горных пород; в разработке критериев и методики прогноза горных ударов, а также профи-

лактических мероприятий по снижению уровня удароопасности в массиве, которые могут быть использованы, кроме Таштагольской и Шерегешской шахт, на других удароопасных месторождениях.

Реализация результатов работы подтверждается актуальностью, научной и практической значимостью работы, выполненной автором, результаты исследований и разработанных рекомендаций использованы при проектировании и промышленных испытаниях в АО «Евраз ЗСМК» (ОАО «Евразруда»), в проектных институтах ОАО «Уралмеханобр», АО «СПбгипрошахт», АО «ВНИМИ», разработке «Технологической инструкции по отработке железорудных месторождений юга Западной Сибири в удароопасных условиях», «Методического руководства по креплению горных выработок и наблюдению за состоянием крепи на рудниках ОАО «Евразруда» (2013, 2021 гг.), «Указаний по безопасному ведению горных работ на месторождениях Горной Шории, склонных и опасных по горным ударам» (2015 г.), «Указаниях по безопасному ведению горных работ на Таштагольском месторождении, опасном по горным ударам» (2021 г.), «Указаниях по безопасному ведению горных работ на Шерегешевском месторождении, опасном по горным ударам» (2021 г.).

Экономический эффект от внедрения результатов исследований составляет 3,6 млн рублей (в ценах 2020 г.).

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планами фундаментальных научно-технических программ РАН; в рамках научной школы академика РАН М. В. Курлени (НШ 2273. 2003.5, 5974. 2006.5, 1534. 2008.5) при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проект № 02-05-64240).

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы и результаты исследований докладывались, обсуждались и получили одобрение на международных научных конференциях «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли» (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2003, 2006, 2007, 2009, 2011, 2012, 2015, 2017, 2020), «Проблемы развития горных наук и горнодобы-

вающей промышленности» (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2016, 2018), «Фундаментальные проблемы формирования техногенной среды» (Новосибирск, ИГД СО РАН, 2008), международном научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2000, 2002, 2005, 2011-2015, 2018, 2021), на Третьем международном научном конгрессе «Гео-Сибирь» (Новосибирск, 2007), на международной научно-практической конференции «Горные науки Республики Казахстан — итоги и перспективы» (Алматы, 2004), на международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработке новых материалов (Томск, 2004), на техсовещаниях и комиссиях по горным ударам АО «Евраз ЗСМК» (ОАО «Евразруда»).

Публикации

Основные положения диссертации опубликованы в 48 печатных работах, в том числе в 18 статьях в рецензируемых научных изданиях, рекомендуемых ВАК РФ по специальности 25.00.20 — «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика», патенте РФ.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из 5 глав, введения, заключения и приложения, изложенных на 187 страницах машинописного текста, содержит 132 рисунка, 20 таблиц, список использованных источников из 178 наименований.

Автор выражает искреннюю признательность научному руководителю д.т.н., проф. А. А. Ерёменко, сотрудникам ИГД СО РАН за ценные замечания при выполнении и обсуждении результатов исследований, а также работникам АО «ВостНИГРИ», АО «ВНИМИ», ОАО «Уралмеханобр», АО «СПбгипро-шахт», ЗАО НЦ «Автоматика», службам ППГУ АО «Евраз ЗСМК» за советы и помощь, оказанную при выполнении работы.

1 СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 1.1. Краткая геологическая, горнотехническая и геомеханическая

характеристики Таштагольского и Шерегешевского железорудных месторождений

В Горной Шории разрабатываются Таштагольское, Шерегешевское и другие железорудные месторождения [1-3]. Горная Шория является одним из отрогов Алтае-Саянской складчатой зоны и представляет собой сложно построенный антиклинорий, находящийся в зоне длительно развивающихся глубинных разломов [4-7] (рис. 1.1). В настоящее время отрабатываются Восточный, Юго-Восточный и Северо-Западный участки [8].

ра щелочная линия 21а

О • 100м O-IOOm

Рис. 1.1. Геологический план поверхности и разрез по разведочной линии 21а Таштагольского месторождения (по М. П. Тараймовичу и М. И. Селиверстовой). 1 - суглинки и глины, 2 - алевролиты, аргиллиты, сланцы, песчаники, 3 -известняки, 4 - туфы трахитовых порфиров, 5 - смешанные туфы трахитовых порфиров и андезитовых порфиритов, 6 - туфы андезито-базальтовых порфи-ритов, 7 - порфириты андезито-базальтовые, 8 - туфы, лавобрекчии андезито-базальтовых и андезитовых порфиритов, 9 - сиениты, сиенит-порфиры, 10 -диориты, микродиориты; 11 - габбро, 12 - габбро-порфириты, диабазовые порфириты, 13 - хлорит-эпидотовые и альбит-хлорит-серицит-карбонатные породы, эпидозиты, 14 - скарны пироксеновые, гранатовые, пироксен-гранатовые, 15 - магнетитовые руды, 16 - геологические границы, 17 - тектонические нарушения, 18 - границы карьера, 19 - граница прогнозной рудной зоны

«Глубокая»

Рудные тела Восточного участка представлены магнетитом с примесью хлорита, кальцита и других минералов. Горизонтальная мощность рудных тел изменяется от 15-20 до 40-60 м и более. Угол падения изменяется от 70 до 900. Северо-Западный участок является непосредственным продолжением рудного тела 1, которое с горизонта (гор.) +210 м склоняется на северо-запад, образуя слепую часть. Горизонтальная мощность залежи вместе с безрудными включениями достигает 110 м, угол падения 70-90°.

Юго-Восточный участок включает два рудных тела мощностью 5-40 м. Длина по падению составляет 260-830 м, по простиранию - 60-1200 м. Суммарные запасы руды на перечисляемых участках оцениваются в 400-452 млн т, а вместе с прогнозными на глубине 1200-1700 м (в т. ч. участок Глубокий) составляют около 1 млрд т.

Шерегешевское месторождение входит в состав Кондомской группы [4]. Руды месторождения - магнетитовые. Вмещающие породы состоят из скарнов, альбитофиров, порфиритов, сиенитов и др. [8]. В рудной зоне отрабатываются четыре участка (Болотный, Главный, Новый Шерегеш и Подрусловый) (рис. 1.2). Общая мощность рудной зоны равна 160-180 м.

Рис. 1.2. Геологический план поверхности и разрезы по 2 и 3 разведочным профилям Шерегешевского месторождения (по Н. В. Ляхницкому и

Н. И. Михайловой

Таштагольское месторождение вскрыто пятью стволами, один из которых (Сибиряк) находится в стадии строительства. На месторождении горные работы проводятся на горизонтах в шахте (гор. (±0)^(-350) м) по Восточному, Юго-Восточному, Северо-Западному участкам, очистные работы достигли глубины 900 м, горно-капитальные — 1050 м. В течение года добывается более 2 млн т руды.

Шерегешевское месторождение вскрыто четырьмя стволами. Горные работы проводятся по участкам Новый Шерегеш, Главный, Болотный и Подрусловый. Очистные работы достигли глубины 470 м, горно-капитальные — 600 м. Объем добычи руды составляет более 4,0 млн т в год.

Месторождения разрабатываются в сейсмоактивной складчатой области. Распределение эпицентральных зон в пределах этой области обусловлено характером глубинной тектоники региона, формированием складчатых структур с последующими тектоническими движениями. Землетрясения в этой области наблюдались с XVIII века силой 5-8 баллов [9]. Отмечалось значительное повышение сейсмической активности в северо-западных районах Алтае-Саян-ского региона. В настоящее время эпицентральные зоны землетрясений в этом регионе тяготеют к границам тектонических блоков, имеющих разнонаправленные движения [10].

В связи с этим ключевой задачей дальнейшего освоения месторождений является изучение геомеханического состояния массива горных пород. Соотношение компонентов главных нормальных напряжений на Таштагольском месторождении: а1 : а2 : аз = 2,3 : 1,4 : 1,0, причем напряжение аз действует в вертикальном направлении [11-15]. Руда и вмещающие породы месторождения являются практически изоторопными, крепкими породами. При нагрузке они проявляют упругие свойства вплоть до разрушения [11].

С глубины 300 м Таштагольского месторождения появилось стреляние горных пород, а с 600-700 м стали возникать горные удары, микроудары и толчки. Всего на руднике зарегистрировано более 20 горных ударов и 80 микроударов (рис. 1.3).

Рис. 1. 3. Нарушения в горных выработках в результате произошедших микроударов: а — орт 19; б — орт 20; в — орт 21 Все участки на Шерегешевском месторождении относятся к опасным по горным ударам [16]. На рис. 1.4 построен график количества геодинамических явлений за период с 1985 по 2020 гг. Железорудные месторождения характеризуются высокими тектоническими полями напряжений, в которых вне зоны влияния очистных работ горизонтальные составляющие напряжений в 1,4-5,0 раза больше вертикальных, равных массе налегающих пород.

чение 1985-2021 гг.

Анализ геодинамических явлений показывает, что около 80% проявлений горного давления в динамической форме происходит в основании технологических блоков, в подсечных и откаточных выработках.

Одним из основных факторов, определяющих величину и формы проявления горного давления, является уровень начальных напряжений (вне зоны влияния очистных работ) и характер перераспределения этих напряжений вокруг подземных выработок. Располагая этими данными, можно регулировать величину горного давления вокруг выработок с применением микросейсмического метода. Пополнение исходных данных НДС массива имеет большое значение для обоснования параметров безопасной геотехнологии.

Разработка рудных залежей на больших глубинах обусловила необходимость решения принципиально новых задач по прогнозу и предупреждению геодинамических явлений, на которые оказывает влияние порядок ведения горных работ.

1.2. Опыт производства горных работ в удароопасных условиях

Развитие горнорудного производства влечет за собой освоение новых, глубоко залегающих рудных тел. Отработка месторождений часто осуществляется системой разработки подэтажных штреков с камерно-целиковым порядком выемки. Двухстадийный порядок горных работ обусловил большие объемы обрушений пород висячего блока, а в отдельных случаях провалы потолочного целика [17].

С целью совершенствования отбойки руды и сокращения количества нарезных работ стали внедрять этажно-камерную систему с отработкой руды вертикальными скважинами. Параметры этой системы следующие: высота этажа 70 м, длина блока 30-35 м, ширина блока 27 м, высота камеры 55 м. Отбойка руды осуществлялась скважинами с параллельно-веерным расположением [18-20]. При камерных системах разработки междуэтажный целик на границе с выработанным пространством создают податливо-поддерживающим, что позволяет увеличить длину камер по простиранию и тем самым увеличить камерные запасы с 60 до 82% [21-23]. В случае если при проходке горизонта обрушение консоли не происходит, объединяют две камеры в одну длиной 120 м, оставляя на ее границе междукамерный целик шириной 20 м [24]. При отработке двумя камерами одна камера дорабатывается с обычным потолочным целиком шириной 20 м, а после ее погашения проходку второй камеры ведут с податливо самосрезающей потолочиной с оставлением целика.

Устойчивость приконтурного массива достигается при расположении отрезной щели в крест простирания, причем ширина отрезной щели не должна превышать 8 м, что обеспечивает ее сохранность, так как напряжение в этом случае не достигает предела прочности массива горных пород [21].

Повышение прочности кровли камеры обеспечивалось за счет шатровой кровли с уменьшением объема ее самообрушения [25]. Применение временных поддерживающих целиков у висячего бока рудного тела позволило уменьшить концентрации напряжений в массиве пород висячего бока и число его самообрушений [23].

В результате проведенных испытаний на руднике "Комсомольский" определены оптимальные параметры камер (шириной 8 м, высотой до 30 м, длиной до 60 м), параметры буровзрывных работ и конструкций зарядов ВВ, порядок и технология формирования верхней и нижней подсечек камер. Перспективным направлением освоения технологии с массовым обрушением вкрапленных и медистых руд Талнахского и Октябрьского месторождений является вариант камерной системы разработки [26-30].

Разработана технология сближенных рудных тел с применением массовой взрывной отбойки, при этом ширина, длина и ширина блоков составляла 30, 65 и 90 м; компенсационной камеры — 8 м. Достигнуто снижение объемов нарезных выработок в 1,2 раза, потерь скважин на 30% и т.п. [31].

Применение метода изоляции выработанного пространства перемычками позволило отработать ряд слепых рудных тел на рудниках Сибири [32]. Для ряда месторождений предусматривались следующие системы разработки: слоевая система с ведением очистных работ при высоте слоев 72,4% и 0,9%; камерная с магазинированием руды. Принята система горизонтальных слоев со снижением полноты закладки твердеющими смесями с 81 до 67% [33].

В условиях Таштагольского месторождения используется система этажного принудительного обрушения с вибровыпуском руды [34, 35]. Отбойка руды производится на отбитую руду или обрушенные породы (рис. 1.5).

При использовании варианта отработки блоков с открытым очистным пространством, также приемлемым может оказаться вариант с отбойкой руды горизонтальными слоями толщиной 10, 20 м на подсечку, образованную выпускными траншеями [36]. Закладочные работы применяются для выемки предохранительных целиков с обеспечением снижения потерь и засорения горной массы в недрах, уменьшения деформаций поверхности земли и др. Различают несколько вариантов отработки запасов с закладкой в зонах целиков: камерно-целиковая, горизонтальными слоями в направлении снизу вверх или сверху вниз и др.

< 1

1 I 1 -Ул. 1 л 1 II ^ 1 -V, // г— у ь н

[ 1 1 II

> 1 и 1 1 1 в 1 I «1 1 III 1 II 1 III 1 III 1 III 1 III III III 1 III III III III III ? 1 к

\ 1

\ \ / с } 1 рт 1 / / / (

V

Рис. 1.5. Схема расположения блока № 19, 1 - пучки скважин

Освоение технологии подэтажного обрушения с частичным магазиниро-ванием отбитой руды в условиях напряженно-деформированного состояния массива горных пород позволяет при высоте отбиваем его слоя, равной высоте двух подэтажей, снизить объем подготовительно-нарезных работ 1,3-1,4 раза и увеличить эффективность добычи руды [37]. В условиях отработки залежей в охранных целиках применяются системы разработки с твердеющей закладкой по схеме выемки восходящими слоями с использованием самоходной техники.

Анализ зарубежного опыта разработки рудных месторождений под водоемами и охраняемыми объектами также показывает, что безопасная выемка полезного ископаемого возможна только системами разработки с закладкой выработанного пространства или камерно-столбовыми системами [39].

В осложненных горно-геологических условиях под охраняемыми объектами добывает рудник Маунт-Айза (Австралия) до 5,4 млн т медной и 3,7 млн т серебряно-свинцово-цинковой руды в год системой с закладкой [40].

Некоторые мощные рудные тела отрабатывают с использованием камерной системы разработки с подэтажной отбойкой руды.

На ряде рудников компании «Болиден» применяется слоевая система разработки с закладкой выработанного пространства. На рудниках используют три различных варианта системы: выемка восходящими горизонтальными слоями, заходками и нисходящими слоями.

Рудник «Геко» (Канада) отрабатывает месторождение, представленное крутопадающим рудным телом. Руда добывается системой разработки подэтажными штреками с последующей закладкой выработанного пространства.

Технологические блоки на Шерегешевском месторождении отрабатываются этажно-камерной системой и этажного принудительного обрушения с отбойкой руды на компенсационные камеры и зажатую среду. Массив блока подсекается выпускными воронками и траншеями, которые создаются взрыванием вееров скважин из подсечных траншейных ортов [41-47]. Отрезка от массива рудной залежи осуществляется компенсационными камерами. Компенсационные камеры создаются взрыванием пучковых сближенных зарядов ВВ на отрезные восстающие [16]. Удельный расход ВВ на отбойку равен 0,50,56 кг/т. Выпуск, доставку и погрузку руды ведут вибрационными доста-вочно-погрузочными установками ВДПУ-4ТМ [41-45]. В течение одного года производится более 3-4 массовых взрывов с сейсмической энергией, равной 108-109 Дж [43]. Для условий отработки участка Подрусловый Шерегешев-ского месторождения на основании комплекса исследований по выбору и обоснованию технологии выемки предложены следующие варианты [48, 49]: сплошной камерной выемкой [48]; с отводом р. Большая Речка и отработкой двух верхних горизонтов камерами с открытым выработанным пространством с последующим переходом на системы с твердеющей закладкой [49].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Штирц Владимир Александрович, 2022 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Язбутис Э.А. Таштагольско-Кочуринское рудное поле / Железорудные месторождения Алтае-Саянской горной области. Т. 1, Кн. 2: Описание месторождения. - М.: АН СССР, 1959. - с. 281-306.

2. Рудные месторождения СССР. - 2-е изд., перераб. и доп. Т. 1. — М.: Недра, 1978. - 52 с.

3. Студеникин В.П. Разрывные нарушения Кузнецкого Алатау / Вопросы тектоники Алтае-Саянской горной области. - Новокузнецк, 1971. — С. 107114.

4. Кузнецов В.А. Основные этапы геотектонического развития юга Алтае-Саянской горной области / Тр. Зап.-Сиб. филиала АН СССР, вып. 12, 1952. — С. 6-68.

5. Студеникин В.П. Разрывные нарушения Кузнецкого Алатау / Вопросы тектоники Алтае-Саянской горной области (Материалы научно-технической конференции). - Новокузнецк, 1971. — С. 167-171.

6. Кузнецов В.А. Тектоническое районирование и основные черты эндогенной металлогении Горного Алтая / Вопросы геологии и металлогении Горного Алтая. - Тр. ИГГ СО АН СССР, вып. 13, 1963.

7. Ашурков В.А. Глубинные разломы Горной Шории по геофизическим данным / Вопросы тектоники Алтае-Саянской горной области (Материалы научно-технической конференции). - Новокузнецк, 1971, с. 29-40.

8. Железорудные месторождения Сибири / Калугин А.С., Калугина Т.С., Иванов В.И. и др. - Новосибирск: Наука, 1981. - 238 с.

9. Егоров П. В., Петров А. И., Егошин В. В. Предупреждение горных ударов на шахтах Кузбасса. - Кемерово, 1987. - 144 с.

10. Платонова С. Г. Горно-Алтайское землетрясение 2003 года: причины, последствия, прогнозы / С. Г. Платонова, В. В. Скрипко. Кемерово: ФГУИПП «Кузбасс», КРЭОО «Ирбис», 2004. — 32 с.

11. Курленя М. В., Еременко А. А., Шрепп Б. В. Геомеханические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири. — Новосибирск: Наука, 2001. — 184 с.

12. Шрепп Б. В. Управление геомеханическими процессами при разработке мощных удароопасных железорудных месторождений изменением геометрии и формы выработанного пространства. Автореферат дисс. докт. техн. наук. Новосибирск, 1996.

13. Егоров П. В., Шаманская А. Г., Бояркин В. И., Шрепп Б. В. Сравнение двух методов измерения напряжений в горных породах //Труды 2 семинара по измерению напряжений в горных породах. Новосибирск, Изд-во ИГД СО АН СССР, 1970.

14. Батугин С. А. Шаманская А. Г. Исследование напряженного состояния массива горных пород методом разгрузки в условиях Таштагольского желез-норудного местрождения.// ФТПРПИ, 1965, N 2.

15. Бояркин В. И. Измерение состояния пород массива с изменением глубины работ. Автореф.дисс. канд. техн. наук. Новокузнецк, СМИ, 1973, 29 с.

16. Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях Горной Шории, склонных и опасных по горным ударам. — Новосибирск-Новокузнецк, 2015. — 73 с.

17. Повышение эффективности подземной разработки рудных месторождений Сибири и Дальнего Востока / А. М. Фрейдин, В. А. Шалауров, А. А. Еременко и др. — Новосибирск: Наука, 1992.

18. Вереса Ф.И. и др. Исследование систем этажного обрушения с отбойкой руды вертикальными слоями в зажатой среде на рудниках Криворожского бассейна. В сб. Однослойная выемка в мощных рудных месторождениях. М.: Наука, 1967.

19. Волошенко В. П. Изучение опорного давления обрушенных пород на блоки-целики и рудные уступы. В сб. Методы определения размеров опорных целиков и потолочин. Издательство АН СССР, М., 1962.

20. Садовский Г. И., Филипенко А. И. Исследование закономерности выпуска уплотненной руды при системах с массовым обрушением. В сб. Применение систем разработки с массовым обрушением. М., 1966.

21. Антоненко А. К., Влох Н. П., Ильин А. М. Разработка рудных месторождений с использованием энергии горного давления. Безопасность труда в промышленности, 1986 г. - № 8. с. 58-61.

22. Влох Н. П., Зубков А. А. и др. Внедрение естественного управляемого обрушения вмещающих пород на железных рудниках Урала и Казахстана. Горный журнал, 1981, № 4. с. 55-58.

23. Влох Н. П., Зубков А. В., Феклистов Ю. Г. и др. Разработка наклонных рудных тел камерами увеличенных размеров. Горный журнал, 1986, № 8. с.26-28.

24. Влох Н. П., Зубков А. В., Щуплецов Ю. П. Опыт применения податливых потолочин при отработке наклоне падающих рудных тел. Горный журнал, 1983, № 4. С. 43-45.

25. Влох Н.П. Управление горным давлением на подземных рудниках. Москва, Недра, 1 994.

26. Бадтиев Б. П., Галаов Р. Б., Марысюк В. П. Камерная система разработки вкрапленных руд в условиях подработки на руднике "Комсомольский" // Горный журнал. — 2009. — № 10. — С. 58-60.

27. Zhao Zhipeng, Zhi Junchao. Application and Improvement of Rock Quality Designation (RQD). Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 744-746. Pp. 1371-1373.

28. Aydan O., Ulusay R., Tokashiki N. New Rock Mass Quality Rating System: Rock Mass Quality Rating (RMQR) and lts Application to the Estimation of Geo-mechanical Characteristics of Rock Masses. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2014. Vol. 47. Iss. 4. Pp. 1255-1276.

29. Aydan O., Ulusay R., Tokashiki N. Rock Mass Quality Rating System: Rock Mass Quality Rating (RMQR) and lts Application to the Estimation of Geomechan-ical Characteristics of Rock Masses. Engineering Geology for Society and Territory:

Proceedings of the XII AEG Congress. Cham: Spinger, 2015. Vol. 6. Applied Geology for Major Engineering projects. Pp. 769-772.

30. Santos V., da Silva A. P. F., Brito M. G. Prediction of RMR Ahead Excavation Front in D&B Tunnelling. Engineering Geology for Society and Territory: Proceedings of the XII AEG Congress. Cham: Spinger, 2015. Vol. 6. Applied Geology for Major Engineering projects. Pp. 415-419.

31. Байбородов Я. Н., Ерёменко А. А., Ерёменко В. А., Серяков В. М., Замятин С. Г. Совершенствование технологии разработки сближенных рудных тел // Горный журнал. — 2010. — № 4. — С. 48-50.

32. Камнев Е. Ф., Иоффе А. М., Величко Д. В., Тюрин Д. В. Геомеханическое обоснование безопасной и эффективной отработки урановых месторождений Приаргунского производственного горно-химического объединения // Горный журнал. — 2018. — № 7. — С. 31-35.

33. Гайдин П. Т., Коваленко В. А., Дубынин Н. Г., Шапошников В. Д. Система непрерывного этажно-принудительного обрушения с поточным вибровыпуском руды //Горный журнал. — 1971. — N 1. — с. 40-42.

34. Технологические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири / М. В. Курленя, А. А. Еременко, Л. М. Цинкер, Б. В. Шрепп. — Новосибирск: Наука, 2002. — 240 с.

35. Комплексное освоение рудных месторождений: проектирование и технология подземной разработки / Д. Р. Каплунов, И. И. Помельников, В. И. Левин и др. — М.: ИПКОН РАН, 1998. — 383 с.

36. Григорьев Ю. З. Коротков Ю. А. Совершенствование техники и технологии подземной добычи руд черных металлов. В кн. Совершенствование техники подземных рудников СССР. М., Наука, 1980, с. 31-36.

37. Неверов С. А., Неверов А. А. Особенности системы разработки с подэтажным обрушением и частичным магазинированием отбитой руды // Горный журнал. — 2011. — № 2. — С. 29-32.

38. Леонтьев А. А., Едигарьев В. Г. Особенности комбинированной разработки месторождений в различных горно-геологических и горнотехнических условиях // Горный журнал. — 2010. — № 9. — С. 15-19.

39. Иванов Н.Ф. Совершенствование технологии горных работ на Гайском руднике // Горный журнал - 1996. - № 5. — С. 30-34.

40. Гранхольм С. Разработка месторождений с закладкой. Пер. с англ. М.: Мир, 1987.

41. Совершенствование скважинной отбойки / А. В. Будько, В. М. Закалин-ский, С. К. Рубцов, А. А. Еременко и др. - М.: Недра, 1981.

42. Опыт ведения Сибирской технологии добычи руды // Н. Г. Дубынин, В. Н. Власов, В. А. Коваленко и др. // Горн. журн. — 1975. — № 12. — С. 2122.

43. Опыт обработки разрезного блока в условиях напряженно-деформированного состояния массива // В. С. Лялько, В. М. Кирпиченко, А. А. Еременко // Горн. журн. — 1987. — № 1. — С. 40-42.

44. Таштагольскому рудоуправлению - 50 лет / В. А. Коваленко, Б. Ф. Егоров. // Горн. журнал. — 1991. — N 5. - С. 3-5.

45. Комплексная механизация и автоматизация горных работ в железорудных шахтах / Г. М. Бурмин, А. В. Мозолев, К.А.Кристин и др. - М.: Недра, 1978. - с. 130.

46. Эффективность применения рациональных схем расположения групп параллельно сближенных скважинных зарядов ВВ /А. Е. Умнов, А. А.Еременко, И. З. Сальников и др. // Горн. журнал. — 1978. — N 8. - С. 36-38.

47. Еременко А. А. Геомеханическое обоснование разработки рудных месторождений на больших глубинах в регионе повышенной сейсмической активности. Автореф. дис. докт. техн. наук. Новосибирск, 1995, 42 с.

48. Шрепп Б. В. Управление геомеханическими процессами при разработке мощных удароопасных железорудных месторождений изменением геометрии и формы выработанного пространства / Дисс. на соиск. уч. степени докт. техн. наук. — Новосибирск, 1996. — С. 421.

49. Филиппов П. А., Цинкер Л. М., Квочин В. А. Обоснование отработки запасов руды под водоемом на участке Подрусловый // Горн. журнал. — 2000. — № 10.

50. Шемякин Е. И., Курленя М. В., Кулаков Г. И. К вопросу о классификации горных ударов // ФТПРПИ. — 1986. — № 5. — С. 3-11.

51. Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов. -М.: Недра, 1983. - 279 с.

52. Петухов И.М., Егоров П.В., Винокур Б.Ш. Предотвращение горных ударов на рудниках. - М.: Недра, 1984.

53. Авершин С.Г. Об условиях возникновения горных ударов и о задачах их исследования. - Л.: ВНИМИ, 1962.

54. Петухов И.М., Латвин В.А., Кучерский Л.В. и др. Горные удары и борьба с ними. - Пермское книжное изд-во, 1989. - с. 28-112.

55. Кузнецов С. В., Одинцев В. Н., Слоним М. Э., Трофимов В. А. Методология расчета горного давления. — М.: Наука, 1981. — 104 с.

56. Квапил Р. Новые взгляды в теории горного давления и горных ударов. -Углетехиздат, М., 1959. - с. 19-23.

57. Айзаксон Э. Давление горных пород в шахтах. - Госгортехиздат, М., 1961. - с. 121-140.

58. Горные удары на рудных месторождениях и методы их прогнозирования / Я. Я. Бич, Ю. Я. Минин, Л. С. Устрайх // Горный журнал. — 1971. — № 1. -С. 65-68.

59. Методы прогноза горных ударов на Таштагольском руднике и пути их совершенствования / П. Т. Гайдин, М. Ф. Петухов, В. М. Кирпиченко и др. // Горн. журнал, 1985. - № 7. - с. 57-60.

60. Матарадзе Э.Д. О механизме взаимосвязи между землетрясениями и горными ударами. - ФТПРПИ, 1980. - № 1. - с. 100- 111.

61. Горные удары и особенности их проявления на рудниках Горной Шории / П. В. Егоров, Л. М. Лазаревич, П. Т. Гайдин и др. // Горный журнал. — 1977. — № 8. - С. 61-63.

62. Проблемы горных ударов при строительстве и эксплуатации шахт Се-веро-Уральских бокситовых месторождений / В. Г.Сафронов, Б. Ш. Винокур, Ф. Л. Гаврилов // Горный журнал. — 1977. — № 9. - С. 64- 66.

63. Рыбин В. В. Развитие теории геомеханического обоснования рациональных конструкций бортов карьеров в скальных тектонически напряженных породах // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. — Апатиты, 2016. — 41 с.

64. Сидоров Д. В. Геомеханическое обеспечение камерно-столбовой системы разработки удароопасных месторождений Североуральского бокситового бассейна на больших глубинах // Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. — СПб, 2015. — 40 с.

65. Ямщиков В. С., Шкуратник А. А., Лыков Г. К. Измерение напряжений в массиве горных пород на основе эмиссионных эффектов памяти // ФТПРПИ.

— 1990. — № 2. — С. 23-28.

66. Сашурин А. Д. Геомеханические модели и методы расчета сдвижения горных пород при разработке месторождений в скальных массивах / Докт. дисс., Екатеринбург, 1995, 357 с.

67. Кузнецов М. А., Акимов А. Г., Кузьмин В. М. и др. Сдвижение горных пород на рудных месторождениях, М.: Недра, 1971, 224 с.

68. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных разработок на месторождениях руд черных металлов Урала и Казахстана: Утв. Минмет СССР 02.08.90. — Свердловск: ИГД Минмета СССР.

— 1990. — 64 с.

69. Методические указания по наблюдениям за сдвижением горных пород и за подрабатываемыми сооружениями. Л.: ВНИМИ. — 1986. — 178 с.

70. Временные правила охраны сооружений от влияния подземных горных разработок на железорудных месторождениях Горной Шории. — Новокузнецк, 1974, 45 с.

71. Указания по охране сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на железорудных месторождениях НПО "Сибруда". — Новокузнецк, 1991, 57 с.

72. Авершин С. Г. Сдвижение горных пород при подземных разработках. М.: Углетехиздат, 1947. — 245 с.

73. Бахурин И. М. Состояние изученности сдвижения горных пород под влиянием подземных выработок // Труды совещания по управлению горным давлением. — М. -Л.: Изд. АН СССР, 1938. - с. 67-102.

74. Казаковский Д. А. Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок. — М.- Харьков: Углетехиздат, 1953. — 228 с.

75. Авершин С. Г. О некоторых физико-механических процессах, соответствующих землетрясениям. В кн.: Некоторые прикладные задачи механики горных пород. Фрунзе: Илим, 1971, с. 5-30.

76. Исследование взаимосвязи процессов сдвижения горных пород с возникновением горных ударов на Таштагольском руднике / В. А. Квочин, Б. В. Шрепп, В. И. Бояркин и др. // Горн. журнал — 1981. — № 12. — С. 4548.

77. Особенности сдвижения горных пород на Таштагольском железорудном месторождении / В. А. Квочин, В. И. Бояркин, В. И. Ефимов, В. К. Волков — Научн. тр. / ВИОГЕМ, 1973, вып. XVIII. — 183-191 с.

78. Лобанова Т. В. Прогноз горных ударов при отработке месторождений в геодинамических активных зонах (на примере Таштагольского рудника). Дисс. на соиск. уч. ст. канд. техн. наук. — Новокузнецк, 1992. — 158 с.

79. Сашурин А. Д. Особенности сдвижения горных пород в условиях тектонических полей напряжений железорудных месторождений // Горн. журн. — 1980. — № 4. — с. 47-49.

80. Ренев А. А. Предупреждение горных ударов при разработке крутопадающих урановых месторождений. Дисс. на соискание уч. степени докт. техн. наук. Кемерово: КузГТУ, 1996. — 360 с.

81. Петухов И. М., Запрягаев А. П. Определение напряжений в массиве пород по делению керна на диски и выходу буровой мелочи при бурении скважин // Сб. ВНИМИ, № 96, 1975, с. 126.

82. Исаев А. В. Разработка метода оценки напряженного состояния ударо-опасных пород по дискованию керна и выходу буровой мелочи. Автореферат канд. дис. Л.: изд-во СНИМИ, 1983, 17 с.

83. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, склонных к горным ударам. Л., 1980. 149 с.

84. Фатхи В. А. Исследование и разработка экспресс-метода прогноза степени удароопасности пород но вибросейсмическому параметру при бурении. Автореф. дис.....канд. техн. наук. Л.: ВНИМИ, 1985.

85. Трубецкой К. Н., Викторов С. Д., Осокин А. А., Шляпин А. В. Прогноз горных ударов на основе контроля эмиссии субмикронных частиц при деформировании и разрушении горных пород // Горный журнал. — 2017. — № 6. — С. 16-25.

86. Шкуратник В.Л., Новиков Е.А. Термостимулированная акустическая эмиссия горных пород как перспективный инструмент решения задач геоконтроля // Горный журнал. — 2017. — № 6. — С. 21-25.

87. Сашурин А. Д., Балек А. Е., Панжин А. А., Усанов С. В. Инновационная технология диагностики геодинамической активности геологической среды и оценки безопасности объектов недропользования // Горный журнал. — 2017. — № 12. — С. 16-19.

88. Дорохин К. А. Опыт применения скважинных сейсмоакустических исследований для оценки фактического состояния массива горных пород с использованием 2D- и 3D-построений // ГИАБ. — 2019. — № 5. — С. 80-88.

89. Балек А. Е., Панжин А. А., Коновалова Ю. П., Мельник Д. Е. Учет специфики комбинированной разработки рудных месторождений при натурных замерах напряжённого состояния породного массива // Горный журнал. — 2018. — № 4. — С. 20-26.

90. Дик Ю. А., Иванов Ю. С., Кольцов П. В., Красавин А. В. Инструментальный маркшейдерский мониторинг геомеханических процессов при комбинированной разработке месторождений // Горный журнал. — 2019. — № 5. — С. 18-23.

91. Аксенов А. А, Ожиганов И. А. Прогноз удароопасности и оценка напряжённого состояния массива рудных месторождений с использованием метода акустической эмиссии // Горный журнал. — 2011. — № 7. — С. 40-42.

92. Иванов В. В., Пашин Д. С. Геомеханические аспекты электрометрического прогноза удароопасности железорудных месторождений // Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды. — 2012. — Т. 1. — С. 229-233.

93. Ерёменко В. А., Котляров А. А., Татарников Б. Б., Семенякин Е. Н. Исследование формирования зон концентрации динамических явлений при разработке удароопасных железорудных месторождений Западной Сибири // Тр. 2-ой Российско-китайской научн. конф. "Нелинейные геомеханико-геодина-мические процессы при отработке месторождений полезных ископаемых на больших глубинах. — 2012. — С. 203-207.

94. Лобанова Т. В., Моисеев С. В. Результаты комплексной оценки напряженно-деформированного состояния горного массива Таштагольского месторождения геофизическими и геодезическими методами // ФТПРПИ. — 2009. — № 3. — С. 31-38.

95. Зуев Б. Ю., Зубов В. П., Смычник А. Д. Определение статических и динамических напряжений в физических моделях слоистых и блочных породных массивов // Горный журнал. — 2019. — № 7. — С. 61-65.

96. Морозов В. Н., Маневич А. И., Татаринов В. Н. Моделирование напряженно-деформированного состояния и геодинамическое районирование в сейсмически активных районах // ГИАБ. — 2018. — № 8 — С. 123-132.

97. Ливинский С. В., Митрофанов А. Ф., Макаров А. Б. Комплексное геомеханическое моделирование: структура, геология, разумная достаточность // Горный журнал. — 2017. — № 8. — С. 51-55.

98. Журавлева О. Г., Аветисян И. М., Земцовский А. В. Комплексирование сейсмических данных и результатов численного моделирования напряженно-деформированного состояния массива в удароопасных условиях // ГИАБ. — 2017. — № 4. — С. 173-183.

99. Геодинамическое районирование недр, Методические указания. - Л., 1990, 129 с.

100. Методические указания по профилактике горных ударов с учетом геодинамики месторождений. — Л., ВНИМИ, 1983, 118 с.

101. Петухов И. М., Егоров П. В., Шаталов В. С. О предотвращении горных ударов на глубоких рудниках СССР. - //Безопасность труда в промышленности. 1971, N 10, с. 5-7.

102. Гладырь А. В. Система интеграции микросейсмических и геоакустических данных геомеханического контроля // ГИАБ. — 2017. — № 6. — С. 220234.

103. Шулаков Д. Ю., Бутырин П. Г., Верхоланцев А. В. Сейсмологический мониторинг Верхнекамского месторождения: задачи, проблемы, решения // Горный журнал. — 2018. — № 6. — С. 25-29.

104. Рассказов И. Ю., Петров В. А., Гладырь А. В., Тюрин Д. В. Геодинамический полигон Стрельцовского рудного поля: практика и перспективы // Горный журнал. — 2018. — № 7. — С. 17-21.

105. Шабаров А. Н., Цирель С. В., Морозов К. В., Рассказов И. Ю. Концепция комплексного геодинамического мониторинга на подземных горных работах // Горный журнал. — 2017. — № 9. — С. 59-63.

106. Цирель С. В., Таратинский Г. М., Мулев С. Н. Методика групповой локализации техногенных сейсмических событий при ведении горных работ в глубоких рудниках // ФТПРПИ. — 2011. — № 3. — С. 36-46.

107. Козырев А. А., Панин В. И., Свинин В. С. Геодинамическая безопасность при разработке рудных месторождений высоконапряжённых массивах // Горный журнал. — 2010. — № 9. — С. 40-43.

108. Петухов И. М., Ильин А. М., Израитель С. А. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудных месторождениях. //Безопасность труда в промышленности. 1979, N 7, с. 17-19.

109. Петухов И. М., Линьков А. М., Фельдман И.А. Защитные пласты. Л.: Недра, 1972, с. 219.

110. Исследование закономерностей формирования очагов горных ударов в массиве пород Таштагольского месторождения / В. А. Квочин, Б. В. Шрепп, В. И. Бояркин и др. - В сб.: Разработка удароопасных месторождений. - Кемерово, КузПИ, 1986. - с. 63-70.

111. Напряженно-деформированное состояние массива в зоне очистной выемки / Б. В. Шрепп, А. В. Мозолев, В. И. Бояркин и др. // Горн. журнал. — 1979. - N 12. - с. 41-43.

112. Матвеев И. Ф. Управление удароопасностью горного массива изменением параметров взрывной отбойки при разработке железорудных месторождений Сибири. Автореф. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. Кемерово: КузГТУ, 2004. — 34 с.

113. Ведение горных работ на удароопасном Октябрьском месторождении / Б. М. Липчанский, А. В. Пашенко, А. Б. Попов и др. // Горный журнал. — 1980. — № 12. - С. 21-24.

114. Управление горным давлением и сдвижением налегающих пород при выемке междукамерных целиков-столбов / С. М. Мауленкулов, И. Ш. Коган, В. К. Гердт и др. - ГЖ, 1981. - N 1. - с. 44- 48.

115. Оценка эффективности элементов ударобезопасной технологии на Таш-тагольском руднике / Б. В. Шрепп, А. В. Мозолев, П. Т. Гайдин и др. // Горный журнал. — 1989. — № 12. — С. 43-46.

116. Особенности проявления горных ударов, их прогноз и предотвращение на глубоких рудниках Талнаха / В. А. Редькин, В. В. Калугин, Л. Г. Рябов и др. // Горный журнал. — 1985. — № 2. — С. 49-51.

117. Петухов И. М., Линьков А. М., Сидоров В. С., Фельдман И. А. Теория защитных пластов. М.: Недра, 1976. — 224 с.

118. Казикаев Д. M. Особенности геомеханических процессов и управление ими при совместной разработке месторождений // ГЖ, 1986. - N 8. - с. 55-58.

119. Проблемы борьбы с горными ударами на месторождениях цветной металлургии СССР / / В. Б. Дьяковский, В. И. Дорошенко, Б. А. Вольхин // Горный журнал. — 1977. — № 8. — С. 59-61.

120. Балута А. М., Ривкин И. Д., Тохтуев Г. В. Ожидаемые горно-геологические условия и формы проявления горного давления на глубоких горизонтах шахт Криворожского бассейна. Киев: Наукова думка, 1972. — 46 с.

121. Турчанинов И. А., Иофис М. А., Каспарьян Э. В. Основы механики горных пород. — Л.: Недра, 1977. — 503 с.

122. Малахов Г. И., Корочанский Ю. Н., Варакута В. В. и др. Исследование напряженного состояния массива горных пород на шахтах Кривбасса // Измерение напряжений в массиве горных пород. Новосибирск, 1974, с. 16-21.

123. Гайдин П. Т., Коваленко В. А., Дубынин Н. Г., Шапошников В. Д. Система непрерывного этажно-принудительного обрушения с поточным вибровыпуском руды // Горный журнал. — 1971. — № 1. — С. 40-42.

124. Шиш Д. З. Закономерности проявления горного давления, горных ударов, породных взрывов и методы борьбы с ними // Разработка рудных месторождений. Киев: "Техника", 1977. — N 24, с. 39-43.

125. Heunis R. The development of rock burst control strategist for South African gold mines. "J. S. Afr. Inst. Mining and Motet". — 1980, 80, № 4, р. 139-150.

126. Waddell Galling. Progress on techniques of investigating and controlling rock bursts. — "Trans. Soc. Mining Eng AIME", 1970. 242, N 2, р. 136-192.

127. Управление состоянием массива горных пород. //Учебное пособие. - Кемерово, КузПИ, 1988, 91 с.

128. Повышение эффективности поддержания кровли подземных выработок на основе использования металлорезиновых анкеров / Т. М. Ермеков, К. Х. Нугманов, Е. С. Никуйко и др. Вестник АН Каз.ССР,- 1990, N 2. - с. 53-59.

129. Еременко А. А., Федоренко А. И., Копытов А. И. Проведение и крепление горных выработок в удароопасных зонах железорудных месторождений.

— Новосибирск: Наука, 2008. — 250 с.

130. Упрочнение массива сейсмостойкими штангами взрывного закрепления / В. Н.Уваров, В. И. Бояркин, И. А. Авзалов и др. Безопасность труда в промышленности. - М.: Недра, 1988. - N 8. - с. 10-14.

131. Булычев Н. С. Механика подземных сооружений. М.: Недра, 1994. — 382 с.

132. Боликов В. Е., Константинова С. А. Прогноз и обеспечение устойчивости капитальных горных выработок. — Екатеринбург: УрО РАН, 2003. — 374 с.

133. Управление горным давлением при очистной выемке удароопасных руд // И. М. Трофимов. - ГЖ, 1983. - N 8. - с. 55-57.

134. Шрепп Б. В., Квочин В. А., Бояркин В. И. и др. Разработка инженерных способов предотвращения горных ударов на Таштагольском месторождении // Перспективы подземной добычи руд на больших глубинах. — М.: ИПКОН АН СССР, 1985. — С. 171-183.

135. Редькин В. А., Липчанский Б. М., Селяев И. В. и др. Управление состоянием удароопасного массива камуфлетными взрывами и разгрузочными скважинами // Горный журнал. — 1984. - N 5. - с. 51-54.

136. Ермаков Н.И., Вольхин Б.А. Особенности горно-тектонических ударов на Североуральских бокситовых месторождениях // Горный журнал. — 1989.

- N 8. - с. 50-51.

137. Кузьмин Е. В., Ляшевич С. И. Прогнозирование горных ударов и их предотвращение инъекционным упрочнением породных массивов // Горный журнал. — 1989. - N 11. - с. 43-46.

138. Еременко А. А., Еременко В.А., Скляр Н.И., Шипеев О.В., Штирц В.А. Исследование энергетического, пространственного и временного распределения динамических явлений в массиве горных пород при выпуске руды // ГИАБ. — 2002. — № 10. — С. 57-60.

139. Еременко А. А., Еременко В. А., Штирц В. А., Филиппов В. Н., Громова И. Л., Пивень В. В., Климко В. К. Создание автоматизированной системы непрерывного контроля напряженного состояния массива горных пород и прогноза динамических явлений на Таштагольском и Шерегешевском месторождениях // ГИАБ. — 2005. — № 8. — С. 113-118.

140. Еременко А. А., Еременко В. А., Серяков В. М., Колтышев В. Н., Штирц В. А., Карпунин А. Н. Оценка геомеханического состояния массива горных пород при отработке охранного целика под рекой на Таштагольском месторождении // ГИАБ.— 2011. — № 1. — С. 221-229.

141. Еременко А. А., Еременко В. А., Штирц В. А., Климко В.К. Исследование влияния массовых технологических взрывов на интенсивность динамических явлений на рудных месторождениях Горной Шории и Хакасии // ГИАБ.

— 2012. — № 5. — С. 113-121.

142. Еременко А. А., Еременко В. А., Александров А.Н., Колтышев В.Н., Штирц В. А., Шипеев О. В., Щептев Е. Н., Беляев В. С. Экспериментальные исследования по уменьшению последствий динамических явлений на рудных месторождениях, опасных по горным ударам // ГИАБ. — 2013. — № 10. — С. 155-161.

143. Еременко А. А., Еременко В. А., Колтышев В. Н., Башков В. И., Щептев Е. Н., Штирц В. А. Особенности развития очистных работ в предохранительных целиках под промышленными и водными объектами // ГИАБ. — 2014. — № 4. — С. 11-17.

144. Еременко А. А., Александров А. Н., Климко В.К., Штирц В.А., Суздалев П.В. Оценка геомеханического состояния массива горных пород в период землетрясения при ведении очистных работ на Казском месторождении // ГИАБ.

— 2016. — № 9. — С. 222-234.

145. Еременко А. А., Еременко В.А., Петин В.В., Шипеев О.В., Штирц В.А. Исследование процесса распределения зон сжатия и растяжения в массиве горных пород при отработке месторождений на больших глубинах // Научный симпозиум «Неделя горняка - 2000», М.: МГГУ, с. 23.

146. Еременко А. А., Серяков В.М., Еременко В. А., Филиппов В. Н., Громова И. Л., Белоусов Е. А., Штирц В.А. Оценка степени удароопасности массива горных пород при отработке Шерегешевского месторождения // Труды науч. конф. «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли», Новосибирск: ИГД СО РАН, 2006. — С. 506-513.

147. Еременко А. А., Матвеев И. Ф., Климко В. К., Штирц В. А., Лобанов А. Е. Возникновение динамических явлений при отработке рудных залежей на различных глубинах // Тр. конф. «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли» 03-06.10.2011. — Т. I. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2011. — С. 79-85.

148. Еременко А. А., Еременко В. А., Штирц В. А., Пашко В. У., Щептев Е. Н. Отработка удароопасных месторождений в условиях аномально высокого напряженного состояния породного массива // В сб. «Геодинамика и современные технологии отработки удароопасных месторождений». Научно-практ. конф. 6-11 августа 2012 г., ОАО «ГМК Норильский никель», Норильск, 2012.

— С. 159-166.

149. Eremenko А.А., Koltyshev V.N., Eremenko V.A., Shtirtz V.A. Seismic hazard assessment and abatement geotechnology for safe iron ore mining in west Siberia // Sth International Symposium on Rockburst and Seismicity in Mines (RaSim 8).

— Geophysical Survey of Russian academy of Sciences. Obninsk; Mining of Ural Branch of Russian of Sciences, Perm; 2013. — рр. 434-445.

150. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, объектах строительства подземных сооружений, склонных и опасных по горным ударам. РД 06-329-99, 2004 г.

151. Штирц В. А. Электромагнитная микросейсмическая и акустическая эмиссии при возникновении и развитии процессов разрушения горных пород / В кн. «Диагностика геофизических предвестников геодинамических явлений и развитие геотехнологии разработки железорудных месторождений» / А. А. Еременко, А. А. Беспалько, В. А. Еременко, Л. В. Яворович // Новосибирск: Наука, 2016. — С. 78-110.

152. Еременко А. А., Еременко В. А., Серяков В. М., Матвеев И. Ф., Принев А.Н., Штирц В. А. Геомеханическое обоснование и технология выемки рудных запасов при отработке слепого тела Таштагольского месторождения // ГИАБ. — 2012. — № 5. — С. 316-322.

153. Еременко А. А., Штирц В. А., Еременко В. А., Александров А. Н., Бес-палько А. А., Яворович Л.В. Определение опасных зон в районе тектонических нарушений электрометрическим и электромагнитным методами // ГИАБ. — 2013. — № 10. — С. 170-178.

154. Еременко А. А., Беспалько А.А., Яворович Л. В., Штирц В.А. Электромагнитная эмиссия горных пород после массовых взрывов // ФТПРПИ. — 2018. — № 2. — С. 10-18.

155. Патент RU 2 634 597. О Способ проходки горных выработок и ведения очистных работ / К. Н. Трубецкой, В. А. Еременко, М. В. Рыльникова, Е. Н. Есина, Б. Н. Поставкин, А. С. Кондратенко, И. И. Айнбиндер, А. А. Еременко, В. В. Тимонин, Н. Г. Барнов, В. В. Экс, В. А. Штирц. Опубликовано: 01.11.2017. E21C 37/06, F42D 1/08. Патентообладатель ИПКОН РАН.

156. Еременко А. А., Колтышев В. Н., Лобанов Е. А., Татарников Б. Б., Штирц В. А. Оценка геомеханического состояния массива горных пород при отработке слепого рудного тела на Таштагольском месторождении // Тр. конф. «Фундаментальные проблемы формирования техногенной среды». Новосибирск: ИГД СО РАН, 2012. — Т. 1. — С. 247-251.

157. Еременко А. А., Беспалько А.А. , Яворович Л. В., Попеляев А. И., Штирц В. A. Перспективы комплексного использования электрометрического и электромагнитного методов для контроля изменения напряженно-деформированного состояния горного массива // Контроль. Диагностика. — 2014. — № 11. — С. 19-24.

158. Еременко А. А., Башков В. И., Штирц В. А., Конурин А. И. Оценка геомеханического состояния массива горных пород при производстве массовых взрывов на удароопасном рудном месторождении Горной Шории // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2015. — № 2. — С. 205-213.

159. Еременко А. А., Штирц В. А., Гахова Л. Н. Определение влияния выработанных пространств на НДС вмещающего массива // Сб. Всероссийской научно-практ. конф. с межд. участием "Современные проблемы в горном деле и методы моделирования горно-геологических условий при разработке месторождений полезных ископаемых", посвящ. 65-летию КТИ-КузПИ-КузГТУ, Кемерово, 17-19.11.2015. http://science.kuzstu.ru/wp-

160. Еременко А. А., Беспалько А. А., Яворович Л. В., Штирц В. А., Бомбизов А. А. Особенности изменений характеристик электромагнитной эмиссии при формировании и развитии геодинамических проявлений в шахтном поле Таш-тагольского железорудного месторождения // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2017. — № 3. — С. 21-26.

161. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Положение по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам", утвержденным приказом Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 2 декабря 2013 года N 576.

162. Еременко А. А., Конурин А. И., Филимонов В. В., Штирц В. А. и др. Методика расчета и построения опасных зон от краевых частей очистного пространства для условий Таштагольского месторождения // АО "Евразруда" -ИГД СО РАН, утв. 7.11.2017, Новосибирск: ИГД СО РАН, 2017. — 10 с.

163. Штирц В. А. Технология отработки блоков на зажатую среду и компенсационные камеры [текст] / В кн. «Совершенствование геотехнологии освоения железорудных удароопасных месторождений в условиях действия природных и техногенных факторов» / А. А. Еременко, В. А. Еременко, А. П. Гай-дин. — Новосибирск: Наука, 2008. — С. 2015-234.

164. Еременко А. А., Петин В. В., Гайдин А. П., Шипеев О. В., Штирц В. А. Особенности разработки железорудных месторождений Сибири // ГИАБ. — 2000. — № 3. — С. 159-161.

165. Еременко А. А., Еременко В. А., Матвеев И. Ф., Коняхин В. И., Климко В. К., Штирц В. А. Отработка технологических блоков в зонах крупных тектонических нарушений на удароопасном железорудном месторождении // Горн. журнал. — 2007. — № 11. — С. 29-33.

166. Беспалько А.А., Суржиков А. П., Хорсов Н. Н., Яворович Л. В., Климко В. К., Штирц В. А., Шипеев О.В. Наблюдения изменений напряженного состояния массива горных пород после массового взрыва по параметрам электромагнитной эмиссии // Физическая мезомеханика. Материалы международной конференции по физической мезомеханике, компьютерному конструированию и разработки новых материалов выпуск специальный, часть 2, Т. 7, Томск, 2004. 253-256.

167. Беспалько А.А., Суржиков А. П., Хорсов Н. Н., Яворович Л. В., Климко В. К., Штирц В. А. Взаимосвязь изменений напряженного состояния массива с параметрами электромагнитной эмиссии // Горные науки Республики Казахстан — итоги и перспективы: труды международной научно-практической конференции Алматы, 14-17 сентября 2004, с. 59-64.

168. Еременко А. А., Серяков А. В., Штирц В. А. Исследование влияния массовых взрывов на сейсмическую активность эпицентральной зоны Кочурин-ского землетрясения // Труды науч. конф. «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли», Новосибирск: ИГД СО РАН, 2006. — С. 388-395.

169. Еременко А. А., Еременко В. А., Филиппов В. Н., Громова И. Л., Шипеев О.В., Штирц В. А. Влияние масштаба горных работ на НДС массива и интенсивность динамических проявлений в условиях Таштагольского рудника // Научные труды конф. с участием иностр. ученых, 2-5.10.2007, Новосибирск: ИГД СО РАН, 2007. — 524-532.

170. Еременко А. А., Еременко В. А., Колтышев В. Н., Климко В. К., Шипеев О. В., Штирц В. А., Пестерев А. В. Исследование процесса деформирования массива горных пород при взрывном воздействии // Научные труды конф. с участием иностр. ученых, 2-5.10.2007, Новосибирск: ИГД СО РАН, 2007. — 532-537.

171. Климко В. К., Моисеев С. В., Штирц В. А., Яковицкая Г. Е. Ретроспективный анализ сравнительных характеристик сигналов АЭ и ЭМИ при динамических проявлениях горного давления на Таштагольском руднике // Доклады АН ВШ РФ. — 2007. — № 2 (9). — С. 90.

172. Еременко А. А., Еременко В. А., Гайдин А. П., Матвеев И. Ф., Коня-хин В. И., Шипеев О. В., Климко В. К., Штирц В. А. Опыт отработки блока на

большой глубине Таштагольского месторождения // Тр. конф. «Фундаментальные проблемы формирования техногенной геосреды», 7-11.07.2008. — Т. 1. Геотехнология. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2009. — С. 305-311.

173. Еременко А. А., Еременко В. А., Колтышев В. Н., Филимонов В. В., Климко В. К., Штирц В. А., Шипеев О. В. Оценка геомеханического состояния массива горных пород при отработке блоков в рудных телах Таштагольского месторождения // Тр. конф. «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли» 03-06.10.2011. — Т. II. Новосибирск: ИГД СО РАН, 2011. — С. 25-32.

174. Шрепп Б. В., Мозолев А. В., Бояркин В. И. и др. Напряженно-деформированное состояние массива в зоне очистной выемки // Горн. журнал. — 1979. - N 12. — С. 41-43.

175. Матвеев И. Ф. Управление удароопасностью горного массива изменением параметров взрывной отбойки при разработке железорудных месторождений Сибири // Автореф. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. — Кемерово: КузГТУ, 2004. — 34 с.

176. Неверов С. А. Влияние глубины разработки на показатели выпуска руды под обрушенными породами. — Н.: ИСО РАН, ФПФТГ, Том 1, 2012 г. - 136 с.

177. Еременко А. А., Еременко В. А., Матвеев И. Ф., Климко В. К., Штирц В. А. Техногенная сейсмичность при отработке разрезного блока на Таштагольском месторождении // Труды науч. конф. «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли», Новосибирск: ИГД СО РАН, 2006. — С. 395399.

178. Еременко А. А., Гайдин А. П., Еременко В. А. Отработка технологических блоков при массовом обрушении руд в условиях напряженно-деформированного состояния массива горных пород. — Новосибирск: Наука, 2002. — 112 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

у?" ч

УТВЕРЖДАЮ: Главный инженер ч Таштагольской шахты АОЬЕвраз ЗЦМК-

АКТ

А.С. Куприянов

020 г.

внедрения диссертационной работы Штирца В. А. на тему: «Диагностика геомеханического состояния горных пород микросейсмическим методом на удароопасных железорудных месторождениях Горной Шории»

№ п/ п Наименование разрабогки Новизна технического решения Место внедрения Период реализации Годовой эко номический эффект, млн руб. Экономиче ский эффект за период ре ализации. млн руб.

1 Создание методических принципов комплексного подхода к проблеме диагностики геодинамических явле ний микросейсмическим методом: разработка программной документа ции Мониторинг в микросейсмиче ской автоматизированной систе ме прогнозирования геодинами ческих явлений с разработкой и реализацией критериев ударо-опасности Таштагольская шахта АО -Евраз ЗСМК- январь 2006 -июнь 2020 гг. 0.2 15.0/3.0

2 Обоснование методики определения опасных зон от краевых частей очистного пространства Построение границ опасных зон с определением ширины с учетом критической глубины и угла защи ты при разных вариантах систем разработки Таштагольская и Шерегешская шахты АО *Евраз ЗСМК. 2017 -июнь 2020 гг. 0,15 4.0/0.6

Таким образом, суммарный экономический эффект от внедрения указанных разработок составляет 3.6 млн руб. Начальник технического отдела Таштагольской шахты АО -Евраз ЗСМК- А А НазаР°в

Экономист Таштагольской шахты АО'Евраз ЗСМК- ^ М.В. Пахомова