Дослідження впливу параметрів виймання на стійкість гірських масивів при розробці прибортових запасів на кар’єрах
DOI:
https://doi.org/10.26642/ten-2023-2(92)-245-251Ключові слова:
борт карʼєру; прибортові запаси; корисна копалина; виймальний комплекс; гірський масив; вертикальне осідання; виробкаАнотація
Представлені результати наукових досліджень щодо можливості виймання прибортових запасів на кар’єрах, які розробляють пластові та лінзоподібні родовища. Відповідно до проведеного аналізу наукових публікацій встановлено, що відроблення прибортових запасів є найбільш ефективним при застосуванні технології виймання з відкритого простору кар’єру. В якості виймального обладнання рекомендуються використовувати комплекси Highwall або аналогічні їм, в основі яких закладено принцип руйнування та послідуючого виймання гірських порід буровим або ріжучим виконавчим органами. Для умов Семенівського родовища бурого вугілля визначена максимальна ширина міжкамерного цілика, при якій повинна забезпечуватися стійкість пройдених гірничих виробок. Виконано моделювання поведінки борта кар’єру під час виймання прибортових запасів комплексом Highwall зі шнековим виконавчим органом і виконавчим органом безперервної дії, при застосуванні якого утворюється прямокутна форма перерізу виробки. Для встановлення стійкості підробленого борту карʼєру розраховані значення осідань поверхні. Моделювання виконано у програмному комплексі PLAXIS 3D Tunnel методом кінцевих елементів із застосуванням критерію Мора-Кулона. Доведено, що під час проходження виймальних виробок за допомогою шнекового виконавчого органу їх стійкість і стійкість гірського масиву забезпечується повною мірою. Вертикальне осідання земної поверхні у місці підробки не перевищує критичної межі (15×10-3 м) при досліджуваних інтервалах відстаней між виробками. При вийманні прибортових запасів комплексом Highwall з безперервним виконавчим органом відбувається обрушення утворюваних виробок на початкових стадіях відробки дії, тобто стійкість гірничих виробок прямокутної форми не забезпечується.
Посилання
Gіrnichii entsiklopedichnii slovnik (2002), T. 2, Donets'k, 632 р.
Stetskіv, І.V. (2016), Obgruntuvannia parametriv vyimannia zapasiv korysnykh kopalyn v bortakh karieriv pry rozrobtsi plastovykh rodovyshch, mahisterska dysertatsiia, Kyiv, 138 p.
Frolov, O.O., Babichev, І.K., Stetskіv, І.V., Klevan, O.M. (2015), «Modeliuvannia pruzhno-plastychnoho deformuvannia bortiv karʼieru pid chas vyimannia prybortovykh zapasiv vuhillia», Visnyk ZhDTU: Tekhnichni nauky, Zhytomyr, No. 3(74), рр. 148–154.
Shimada, H., Chen, Y., Hamanaka, A., Sasaoka, T., Shimada, H.and Matsui, K. (2012), «Application of Highwall Mining System to Recover Residual Coalin End-walls», International Conference on Earth Science and Technology Proceedings, September 2012, pp. 311–318.
Sasaoka, T., Shimada, H., Hamanaka, A., Sulistianto, B., Ichinose, M. and Matsuia, K. (2015), «Geotechnical Issues on Application of Highwall Mining System inIndonesia», Vietrock 2015 an ISRM specialized conference Vietrock 2015, 12–13 March 2015, Hanoi, Vietnam.
Stetskіv, І.V., Babichev, І.K. and Frolov, O.O. (2016), «Vidrobka zapasiv korysnykh kopalyn v nerobochykh bortakh karieriv kompleksamy Highwall», Rozvytok promyslovosti ta suspilstva: materialy mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii, Kryvyi Rih, рр. 55–56.
Seib, W.T., (1993). «Australian Coal Mining Practice», The Australian Institute of Mining Metallurgy, рр. 238–242.
Mark, C., Chase, F.E., and Campoli, A.A., (1995), «Analysis of retreat mining pillar stability», Proceedings of 14th Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, WV, U.S.A., рр. 49–59.
Babychev, I.K. & Frolov, O.O. (2017), «Analiz isnuiuchykh metodiv rozrakhunku tekhnolohichnykh parametriv rozrobky prybortovykh zapasiv korysnykh kopalyn z zastosuvanniam HIGHWALL MINING SYSTEM», Enerhetyka. Ekolohiia. Liudyna. Naukovi pratsi NTUU «KPI imeni Ihoria Sikorskoho», Kyiv, рр. 390–394.
Oksenchuk, R.M. (2004), Analiz perspektyv vuhlenosnosti Oleksandriiskoho burovuhilnoho raionu, 1990-1993 rr., Kyiv: Heofond Ukrainy, рр. 18–35.
Brinkgreve, R.B.J., Broere, W. & Waterman, D., «Plaxis 2D - Version 8», PLAXIS bv, Netherlands.
Frolov, O.O. & Babychev, I.K. (2016), «Vstanovlennia deformatsii bortiv rozrizu pislia vidrobky prybortovykh zapasiv vuhillia», Visnyk NTUU "KPI". Seriia "Hirnytstvo", No. 31. – pp. 48–56.
Babychev, I.K. & Frolov, O.O. (2016), «Modeliuvannia protsesu deformatsii bortiv rozrizu pry vidrobtsi prybortovykh zapasiv vuhillia», Khimichna tekhnolohiia: nauka, ekonomika ta vyrobnytstvo: materialy III Mizhnarodnoi naukovo-praktychnoi konferentsii, m. Shostka, 23–25 lystopada 2016 roku, Sumy: Sumskyi derzhavnyi universytet, pp. 174–177.
Список використаної літератури:
Гірничий енциклопедичний словник, т.2 / За редакцією В.С. Білецького. – Донецьк : Східний видавничий дім, 2002. – 632 с.
Стецьків І.В. Обґрунтування параметрів виймання запасів корисних копалин в бортах кар’єрів при розробці пластових родовищ : магістерська дисертація : 8.05030101 / І.В. Стецьків. – К., 2016. –138 с.
Фролов О.О. Моделювання пружно-пластичного деформування бортів карʼєру під час виймання прибортових запасів вугілля / О.О. Фролов, І.К. Бабичев, І.В. Стецьків, О.М. Клеван // Вісник ЖДТУ: Технічні науки. – 2015. – № 3 (74). – С. 148–154.
Application of Highwall Mining System to Recover Residual Coalin End-walls / H. Shimada, Y. Chen, A. Hamanaka, T. Sasaoka, H. Shimada and K. Matsui // International Conference on Earth Science and Technology Proceedings. Procedia Earth and Planetary Science. – 2013. – Vol. 6. – P. 311–318.
Geotechnical Issues on Application of Highwall Mining System in Indonesia / T. Sasaoka, H. Shimada, A. Hamanaka, B. Sulistianto, M. Ichinose and K. Matsuia. – Hanoi, Vietnam, 2015.
Стецьків І.В. Відробка запасів корисних копалин в неробочих бортах кар’єрів комплексами Highwall / І.В. Стецьків, І.К. Бабичев, О.О. Фролов / Розвиток промисловості та суспільства: матеріали міжнародної науково-технічної конференції. – Кривий Ріг: ДВНЗ «КНУ», 2016. – С. 55–56.
Australian Coal Mining Practice / A.J. Hargraves, C.H. Martin etc. // The Australian Institute of Mining Metallurgy, 1993, pp. 238–242.
Mark C. Analysis of retreat mining pillar stability / C. Mark, F.E. Chase, A.A. Campoli // Proceedings of 14th Conference on Ground Control in Mining, Morgantown, WV, U.S.A. – 1995, рр. 49–59.
Бабичев І.К. Аналіз існуючих методів розрахунку технологічних параметрів розробки прибортових запасів корисних копалин з застосуванням HIGHWALL MINING SYSTEM / І.К. Бабичев, О.О. Фролов // Енергетика. Екологія. Людина. Наукові праці НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського», ІЕЕ. – Київ: НТУУ «КПІ імені Ігоря Сікорського», ІЕЕ, 2017. – С. 390–394.
Оксенчук Р.М. Аналіз перспектив вугленосності Олександрійського буровугільного району, 1990–1993 рр. / Р.М. Оксенчук. – Київ : Геофонд України, 1993. – С. 18–35.
Plaxis Version 8 Scientific Manual / Edited by R.B.J. Brinkgreve Delft University of Technology & PLAXIS b.v. – 2004.
Фролов О.О. Встановлення деформації бортів розрізу після відробки прибортових запасів вугілля : зб. наук. праць / О.О. Фролов, І.К. Бабичев // Вісник НТУУ "КПІ". Серія «Гірництво», 2016. – Вип. 31. – С. 48–56.
Бабичев І.К. Моделювання процесу деформації бортів розрізу при відробці прибортових запасів вугілля / І.К. Бабичев, О.О. Фролов // Хімічна технологія: наука, економіка та виробництво : матеріали ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції, м. Шостка, 23–25 листопада 2016 року. – Суми : Сумський державний університет, 2016. – С. 174–177.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Артем Олександрович Остапчук, Ілля Дмитрович Литвинчук, Олександр Олександрович Фролов
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Автор, який подає матеріали до друку, зберігає за собою всі авторські права та надає відповідному виданню право першої публікації, дозволяючи розповсюджувати даний матеріал із зазначенням авторства та джерела первинної публікації, а також погоджується на розміщення її електронної версії на сайті Національної бібліотеки ім. В.І. Вернадського.
