Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах

Наведені результати дослідження впливу дисперсних часток доменого гранульованого шлаку та доломіту на структурні особливості та міцність закладного масиву при розробці залізних руд системами з твердіючим закладанням. Запропановані технологічні рекомендації щодо формування закладного масиву для під...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2012
1. Verfasser:	Петлеваный, М.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України 2012
Schriftenreihe:	Геотехническая механика
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53778
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах / М.В.Петлеваный // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 98. — С. 287-296. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-53778
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-537782014-01-29T03:14:26Z Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах Петлеваный, М.В. Наведені результати дослідження впливу дисперсних часток доменого гранульованого шлаку та доломіту на структурні особливості та міцність закладного масиву при розробці залізних руд системами з твердіючим закладанням. Запропановані технологічні рекомендації щодо формування закладного масиву для підвищення його стійкості. Results of research of disperse particles influence of the domain granulated slag and dolomite on structural features and strength backfill massif while developing iron ores by the systems with a hardening backfill are given. Technological recommendation of backfill massif to increase its stability are given. 2012 Article Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах / М.В.Петлеваный // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 98. — С. 287-296. — Бібліогр.: 5 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53778 622.273.217.4 ru Геотехническая механика Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	Наведені результати дослідження впливу дисперсних часток доменого гранульованого шлаку та доломіту на структурні особливості та міцність закладного масиву при розробці залізних руд системами з твердіючим закладанням. Запропановані технологічні рекомендації щодо формування закладного масиву для підвищення його стійкості.
format	Article
author	Петлеваный, М.В.
spellingShingle	Петлеваный, М.В. Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах Геотехническая механика
author_facet	Петлеваный, М.В.
author_sort	Петлеваный, М.В.
title	Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах
title_short	Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах
title_full	Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах
title_fullStr	Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах
title_full_unstemmed	Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах
title_sort	повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах
publisher	Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
publishDate	2012
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/53778
citation_txt	Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах / М.В.Петлеваный // Геотехническая механика: Межвед. сб. науч. тр. — Днепропетровск: ИГТМ НАНУ, 2012. — Вип. 98. — С. 287-296. — Бібліогр.: 5 назв. — рос.
series	Геотехническая механика
work_keys_str_mv	AT petlevanyjmv povyšenieustojčivostizakladočnogomassivaiztverdeûŝejzakladkipridobyčerudynaglubokihgorizontah
first_indexed	2025-07-05T05:06:51Z
last_indexed	2025-07-05T05:06:51Z
_version_	1836782203324858368
fulltext	287 ливать негативное воздействие горного давления с увеличением длины выра- ботки. Внедрение новой технологии крепления сводит к минимуму затраты на вы- полнение концевых операций, что дает возможность практически беспрерывно вести выемку угля очистным комбайном и предоставляет нормальные условия для транспортировки материалов и угля. Таким образом, применение усилен- ных и мощных конструкций анкерной крепи для удержания массива прикон- турних горных пород от смещения в пространство выработки позволяет сохра- нять их состояние на заданном уровне монолитности. Это обеспечивает под- держание подготовительной выработки в эксплуатационном состоянии при проходке и отработке лавы, а также дает возможность сохранить выработку для повторного использования. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. СОУ 10.1.05411357.010:2008. Система забезпечення надійного та безпечного функ-ціонування гірничих виробок із анкерним кріпленням. Загальні технічні вимоги. – К.: Мінвуглепром України, 2008. – 83 с. УДК 622.273.217.4 асс. М.В.Петлеваный (Государственный ВУЗ «Национальный горный университет») ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ЗАКЛАДОЧНОГО МАССИВА ИЗ ТВЕРДЕЮЩЕЙ ЗАКЛАДКИ ПРИ ДОБЫЧЕ РУДЫ НА ГЛУБОКИХ ГОРИЗОНТАХ Наведені результати дослідження впливу дисперсних часток доменого гранульованого шлаку та доломіту на структурні особливості та міцність закладного масиву при розробці залізних руд системами з твердіючим закладанням. Запропановані технологічні рекомендації щодо формування закладного масиву для підвищення його стійкості. THE INCREASE OF ARTIFICIAL MASSIF STABILITY MADE OF HARDENING BACKFILL AT ARE EXTRACTION ON DEEP HORIZONES Results of research of disperse particles influence of the domain granulated slag and dolomite on structural features and strength backfill massif while developing iron ores by the systems with a hardening backfill are given. Technological recommendation of backfill massif to increase its stability are given. Проблема и ее связь с научными и практическими задачами. При разра- ботке крутопадающих месторождений камерными системами с твердеющей за- кладкой актуальным является вопрос устойчивости закладочного массива. Это связано с большими размерами очистных камер и возрастанием интенсивности проявления горного давления. В таких условиях состав закладочной смеси должен формировать прочный и устойчивый закладочный массив. На ЗАО «ЗЖРК» добычу руды ведут в интервале глубин 640 – 840 м . При прочности закладочного массива 6 – 7 МПа наблюдаются разрушения закла- дочного массива днищ и боков заложенных камер, при отработке камер второй 288 очереди, что приводит к разубоживанию руды и снижению устойчивости. Это свидетельствует о недостаточной прочности твердеющей закладки. Основными причинами разрушения закладочного массива являются физические – горное давление и воздействие взрывной отбойки на обнажения закладочного массива, а также химические – формирование слабоустойчивых химических структур в закладочном массиве. Исследованию устойчивости структур и повышению ка- чества закладочного массива посвящена данная статья. Анализ исследований и публикаций. Повышению эффективности исполь- зования твердеющей закладки на ЗЖРК посвящены исследования Волощенко В.П. [1], в которых он заложил основные направления ее совершенствования. Основным направлением является механоактивация или химическая активация компонентов закладки с переходом на двухстадийную схему измельчения вя- жущего материала. Однако в настоящее время отсутствуют работы по исследо- ванию изменения структуры и прочности твердеющей закладки с увеличением удельной поверхности частиц вяжущего материала. Структура твердеющей за- кладки подвергалась исследованию для установления возможного влияния кор- розии и полимерных добавок на свойства твердеющего камня [2,3]. Постановка задач. Целью статьи является исследование формы и химиче- ского состава кристаллических новообразований в структуре закладки с увели- чением удельной поверхности вяжущего материала, а также разработка техно- логических рекомендаций по формированию прочного и устойчивого закла- дочного массива. Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: 1. Приготовление экспериментальных составов твердеющей закладки с раз- ной удельной поверхностью вяжущего материала. 2. Испытание образцов экспериментальных составов твердеющей закладки на одноосное сжатие. 3. Исследование формы и химического состава кристаллических новообра- зований в структуре твердеющей закладки методом растровой электронной микроскопии. 4. Разработка технологических рекомендаций формирования закладочного массива на основе установленных закономерностей формирования структуры и прочности закладки. Изложение материала и результаты. Для производства закладочных работ ЗЖРК использует в качестве вяжущего материала доменный гранулированный шлак предприятия «Запорожсталь в количестве 400 – 500 кг/м3, отсев флюсово- го известняка Докучаевского флюсо - доломитного комбината – 850 – 1100 кг/м3 и дробленную отвальную породу как инертный заполнитель – 400 – 500 кг/м3. Методика исследования. Для приготовления твердеющей закладки на ЗЖРК шлак измельчается до 50 – 60 % остатка частиц на сите - 0,074 мм, добавляется известнк флюсовый крупностью до 5 мм, дробленные породы крупностью до 20 мм и производится затворение водой. Удельная поверхность частиц измель- ченного шлака, получаемая при измельчении в шаровых мельницах закладоч- ного комплекса, составляет 2000 см2/г при 57% остатке на сите - 0,074 мм 289 С целью исследования влияния удельной поверхности на свойства закла- дочных смесей доменный гранулированный шлак и известняк флюсовый были подвержены механическому измельчению в лабораторной установке струйного измельчения УСИ – 20 до удельной поверхности 2800, 4300 и 6600 см2/г.. Зна- чения удельной поверхности определялись на приборе В.В. Товарова. В лаборатории закладочного комплекса было приготовлено 12 составов за- кладочных смесей при расходе измельченного шлака 100, 200, 300 кг/м3 и удельной поверхности 2000, 2800, 4300, 6600 см2/г. Согласно [4] в каждый экс- периментальный состав твердеющей закладки добавляли измельченный флю- совый известняк в качестве микронаполнителя с удельной поверхностью, ана- логичной шлаку в количестве 50 % от его доли. При расходе воды 400 л на 1 м3 предельное напряжение сдвига экспериментальных закладочных смесей не превышало 10 кг/см2, подвижность находилась в пределе 11,3 – 11,6 см. Время потери подвижности закладочных смесей находится в пределе 13 – 14 часов. Полагаем, что транспортабельные свойства закладочных смесей удовлетворяют технологии ведения закладочных работ. Для исследования структуры твердеющей закладки применили растровый электронный микроскоп РЕММА – 102-02 со встроенным микроанализатором, который предназначен для получения химического состава в заданной точке. Исследованию подвергались изломы образцов твердеющей закладки после ис- пытания на прочность. Результаты исследования. В результате испытания образцов твердеющей закладки на одноосное сжатие установлена зависимость прочности твердеющей закладки от величины удельной поверхности, которая представлена на рис. 1. 1 – расход шлака 100 кг/м3, известняка 50 кг/м3; 2 - расход шлака 150 кг/м3, известняка 75 кг/м3; 3 - расход шлака 200 кг/м3, известняка 100 кг/м3; 4 - расход шлака 250 кг/м3, известня- ка 125 кг/м3; 5 - расход шлака 300 кг/м3, известняка 150 кг/м3. Рис.1 - Зависимость прочности твердеющей закладки от величины удельной поверхности и расхода доменного шлака и известняка. Анализ зависимостей, приведенных на рис. 1 показывает повышение проч- ности закладки с увеличением удельной поверхности частиц шлака и известня- ка. При этом достигаются высокие показатели прочности закладки уже в воз- расте 30 дней. Максимальное измельчение шлака и известняка рекомендуется до удельной поверхности 6500 см2/г в связи с медленным шагом набора проч- 290 ности свыше указанного предела. Используя представленные зависимости можно уменьшить долю доменного шлака в составе закладочной смеси в 1,5 – 2 раза, что приведет к экономии затрат на материалы до 20%. Для установления причины интенсивного набора прочности твердеющей закладки с увеличением удельной поверхности была исследована структура об- разцов затвердевшей закладки на растровом электронном микроскопе РЕММА- 102-02. В результате поверхностей изломов образцов закладки с различной удельной поверхностью обнаружены структуры, представленные на рис.2. а б в г а – ЗЖРК (Sуд.= 2000 см2/г, Rсж=5,5МПа); б – экспериментальный состав (Sуд.= 2800 см2/г, Rсж=6 МПа); в - экспериментальный состав (Sуд.= 4300 см2/г, Rсж= 7,12МПа); г - эксперимен- тальный состав (Sуд.= 6600 см2/г, Rсж=14,6МПа). Рис.2 - Структура искусственного закладочного камня. Проведем анализ структурных особенностей исследованных образцов закладки по мик- рофотографиям. Образец твердеющей закладки, применяемой на ЗЖРК при удельной поверх- ности доменного шлака 2000 см2/г (рис.2а). Кристаллические новообразования имеют плотные, округло-неопределенные формы частиц с выступающими не- упорядоченными редкими одиночными иглами и пластинками. Новообразова- ния представлены гидросиликатами кальция, которые находятся в гелеобраз- ном состоянии. Образец твердеющей закладки при удельной поверхности доменного шлака и известняка 2800 см2/г (рис. 2б). Исследование образца позволило установить структурные изменения, связанные с появлением крупных сростков игольчатой формы, а также присутствие гидросиликатного геля окуглой, пирамидальной и многогранной формы. 291 Образец твердеющей закладки при удельной поверхности доменного шлака и известняка 4300 см2/г (рис. 2в). В структуре данного образца наблюдается четко выраженная сформированная игольчато-волокнистая и остроуголная форма гидросиликатов кальция, наблюдается плотное распределение частиц в отношении друг к друга, меньшая пористость, полное покрытие зерен инертно- го заполнителя гидратными образованиями. Это приводит к повышению силы сцепления кристаллических новообразований с инертным заполнителем и по- вышает сопротивляемости связей нагрузкам. При этом замечен переход от ок- руглой к остроугольной формы новообразований. Образец твердеющей закладки при удельной поверхности доменного шлака и известяка 6600 см2/г (рис. 2г). Исследование образца показало плотное при- легание частиц друг к другу, практически отсутствуют поры. Форма новообра- зований мелкокристаллическая, слоисто – пластинчатая. Игольчатая форма гидросиликатов кальция не формируется вследствие отсутствия пор и полостей в структуре, необходимых для роста кристаллов. Прочность связей зависит от их основности, а именно соотношения CaO/SiO2. Считается, что высокой прочностью обладают низкоосновные гидро- силикаты кальция, что обусловлено возрастанием доли сильной ионной кова- лентной связи Si–O. С помощью микрорентгеноспектрального анализа получе- ны данные количественного содержания оксидов CaO и SiO2 в гидросиликатах кальция образцов твердеющей закладки. В таблице 1 приведены показатели ос- новности гидросиликатов кальция в исследуемых образцах. На микрофотогра- фиях рис.2 исследуемые точки показаны черным цветом. Таблица 1– Химический состав исследуемых точек и форма новообразований в структуре закладки Содержание оксидов в точках, % Образец твер- деющей закладки Sуд, см2/г № точки CaO SiO2 Среднее значение CaO /SiO2 Форма новообразований 2 55,12 25,14 3 52,48 26,60 4 49,68 26,63 ЗЖРК 2000 5 71,53 15,76 2.63 Округлая, неопределенная 1 39,21 26,27 2 56,99 26,22 3 40,23 21,59 Экспериментальный № 1 2800 4 37,49 24,27 1.77 Пирамидальная остро- угольная, толстые иголки 2 45,50 22,06 3 31,16 34,18 Экспериментальный № 2 4300 4 38.10 29.70 1.48 Пирамидальная остро- угольная, игольчато- волокнистая 1 41,40 23,58 2 40,11 23,55 3 38,26 28,50 Экспериментальный № 3 6600 4 27,96 38,70 1.37 Мелкокристаллическая, слоисто – пластинчатая, остроугольная 292 Обработка данных средних значений основности гидросиликатов в структу- ре твердеющей закладки позволила установить полиномиальную зависимость 3-го порядка основности гидросиликатов кальция от величины удельной по- верхности, которая представлена на рис.3. Удельная поверхность частиц, см2 Рис. 3 -Зависимость основности гидросиликатов кальция от удельной поверхности доменного шлака и известняка. Из рис. 3 следует, что увеличение дисперсности частиц вяжущего материа- ла приводит к снижению основности в 1,8 раз и способствует преобразованию высокоосновных связей гидросиликатов кальция в низкоосновные, что объяс- няет интенсивный рост прочности. Для того, чтобы классифицировать связи гидросиликатов кальция в струк- турах исследуемых образцов закладки по основности необходимо оперировать значениями основности. При химическом исследовании цементного камня гид- росиликаты кальция группы С-S-Н (I) с отношением СaO/SiO2<1,5 являются низкоосновными и представляют собой слоистый гидросиликат кальция, а С-S- Н (II) с отношением СaO/SiO2>1,5 высокоосновными – в основном волокни- стый гидросиликат кальция [5]. В твердеющей закладке низкоосновные гидро- силикаты кальция, согласно табл. 1, формируются при удельной поверхности шлака и доломита 4300-6600 см2/г. Следовательно, одной из причин слабой устойчивости искусственного мас- сива при воздействии горного давления и сейсмических волн является отсутст- вие в структуре к трехмесячному возрасту закладки прочных связей низкоос- новных гидросиликатов кальция, которые начинают формироваться к более позднему сроку. Об этом свидетельствуют показатели высокой прочности не- которых образцов в возрасте 6 месяцев (9-13 МПа). Структурные связи пред- ставлены гелеобразными соединениями. С повышением удельной поверхности форма новообразований закономерно изменяется, игольчато-волокнистая 293 структура перестает формироваться, образуются слоисто-пластинчатые гидро- силикаты кальция. При отработке камерных запасов, вокруг очистной камеры формируется по- ле напряжений. Возникают как растягивающие напряжения, так и сжимающие напряжения. Кровля и днище камер испытывает сжимающие напряжения, об- ласти угла наклона кровли камеры к вертикальной борту камеры создают рас- тягивающие напряжения. Так для этажа 605 - 740 м области растягивающих на- пряжений сосредоточены в пределах 630 - 650 м, 715 – 730 м. по высоте каме- ры. Аналогичные области напряжений будут формироваться при отработке ка- мер в этажах 740 – 840, 840 – 940. Исходя из этого, рекомендуется к заполнению в областях растягивающих напряжений составы твердеющей закладки, микроструктура которых после твердения принимает игольчато-волокнистые формы новообразований. Это объясняется тем, что игольчатые связи распределяются в искусственном камне неопределенно, иглы и волокна взаимопересекаются, что создает армирование твердеющей системы и повышение силы сцепления между кристаллами. Дан- ная структура достигается при удельной поверхности доменного гранулиро- ванного шлака и доломита 4000 – 4500 см2/г. При заполнении кровли и днищ камер, где действуют сжимающие напряже- ния, наиболее эффективно использовать твердеющую закладку со слоистой структурой новообразований. Горизонтальное расположение слоисто - пла- стинчатых гидросиликатов кальция в структуре закладки повышает сопротив- ляемость к сжатию искусственного массива в целом. Данная структура достига- ется при удельной поверхности доменного гранулированного шлака и доломита свыше 6000 см2/г. Следует отметить важность формирования прочного днища, так как при отработке нижнего этажа это будет кровля, которая будет нахо- диться под действием сжимающих напряжений. При одинаковой прочности твердеющей закладки варьируя величиной удельной поверхности можно искус- ственному массиву придавать разную структуру. Управление структурой твер- деющей закладки является новым и важным технологическим аспектом с уве- личением глубины разработки. При отработке запасов руды в этаже 640 – 740 м нормативная прочность за- кладки составляет 7 МПа. Рекомендуемая схема формирования закладочного массива представлена на рис. 4. На схеме обозначены области вывалов и раз- рушений закладочного массива, согласно шахтной документации. 294 Рис.4- Схема формирования закладочного массива разной удельной поверхности в этаже 640 – 740 м. Для заполнения днища и кровли камер, а также подэтажных выработок го- ризонтов 640, 665, 690 м рекомендуется следующий состав твердеющей заклад- ки: молотый шлак – 180 кг (Sуд= 6300 см2/г), молотый известняк – 90 кг (Sуд= 6300 см2/г), известняк – 1080 кг, порода - 460 кг; для заполнения интервала вы- сот 630 - 650 м, 715 – 730 м молотый шлак – 180 кг (Sуд= 4300 см2/г), молотый известняк – 90 (Sуд= 4300 см2/г) кг, известняк – 1080 кг, порода -460 кг. Состав подобран согласно нормативной прочности закладки 7 МПа в соответствии с зависимостью, приведенной на рис.1. Между подэтажными выработками мож- но использовать составы аналогичного компонентного состава с меньшей вели- чиной дисперсности порядка 2800-3000 см2//г. При этом предлагается полно- стью отказаться от цемента, который используют для упрочнения подэтажных выработок и днищ камер. При достижении прочности закладки 8,5 МПа величина разубоживания ру- ды имеет минимальный показатель и составляет 1-1,5 % [1]. Учитывая преиму- щества мелкодисперсной закладки в отношении структуры и прочности, можно предположить, что показатель разубоживания будет еще ниже. Для возможности применения разнодисперсной твердеющей закладки и обеспечения необходимого объема производства закладочных работ предлага- ется применение двухстадийной схемы измельчения, которая предполагает для экономических соображений оставление в технологическом процессе закла- дочных работ двух шаровых мельниц МШЦ – 36 – 55. Первая мельница произ- водит предварительное дробление исходных фракций до 10 мм доменного гра- нулированного шлака, вторая мельница производит дробление флюсового из- вестняка, который используется как микронаполнитель крупностью до 20 мм. Две мельницы доводят компоненты закладки до удельной поверхности 1500 см2/г. Далее предварительно измельченный шлак и известняк в пульпе посту- пают в мельницу второй стадии, которая осуществляет доизмельчение шлака и 295 известняка до требуемой дисперсности. В нашем случае необходима вариация удельной поверхности шлака и известняка в пределах трех режимов 2800, 4300, 6000 см2/г. Двухстадийная схема измельчения приведена на рис. 5. Рис.5 Двухстадийная схема измельчения шлака и известняка для приготовления твердеющей закладки. Во вторую стадию измельчения предлагается установить мельницу тонкого и сверхтонкого измельчения VERTIMILL (США), производительностью 90 т/ч, что обеспечит необходимое суточное измельчение доменного шлака порядка 1200 т и флюсового известняка порядка 600 т для производства закладочных работ. Экономия электроэнергии в сравнении с традиционными шаровыми мельницами составляет 50 %. Основными достоинствами мельницы VERTIMILL являются мокрый способ измельчения, измельчение материалов любой твердости, а также возможность регулирования дисперсности конечного продукта. Следовательно, можно эф- фективно измельчать доменные шлаки и повышать их активность. Таблица 2 - Область применения мельниц VERTIMILL Параметр Значение Крупность входной фракции, мм 0 – 6 мм Крупность конечного продукта, мм 0,074 – 0,01 мм Производительность, т/ч до 100 т/ч Мощность двигателя, кВт 50 - 1250 Твердость по Моосу до10 Учитывая снижения расхода шлака в 1 м3 закладки в 2 раза, а также отказ от цемента и экономию при измельчении приобретение мельницы VERTIMILL является целесообразным решением. Выводы и направления дальнейших исследований. По результатам вы- полненных исследований можно сделать несколько выводов: 296 1. С увеличением удельной поверхности шлака и доломита с 2000 до 6000 см2/г происходят структурные изменения в закладочном массиве состава «шлак – доломит – порода», связанные с переходом формы связей гидро- силикатов кальция от округлой к слоисто-пластинчатой, при этом их ос- новность снижается на 56 % и описывается полиномиалной зависимос- тью 3 порядка, что приводит к упрочнению твердеющей закладки в 3,1 – 4,5 раза (в зависимости от расхода шлака). 2. Игольчато – волокнистая структура закладочного массива наиболее ус- тойчива к растяжению, слоисто-пластинчатая к сжатию. Следовательно, заполнять составами твердеющей закладки с вышеуказанной структурой можно в областях концентрации растягивающих и сжимающих напряже- ний, возникающих при отработке камер, что повысит устойчивость за- кладочного массива. Дальнейшее совершенствование технологии закладочных работ на основе мелкодисперсной твердеющей закладки может разрабатываться в следующих направлениях: - замена инертного заполнителя, на который затрачивается 60 % от стоимо- сти компонентов закладки альтернативным материалом; - переход к пастовой закладке, которая предполагает измельчение вяжущего материала и инертного заполнителя до однородной фракции. - дополнительное извлечение железа при измельчении горной породы в ка- честве инертного заполнителя. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Волощенко В.П. Геомеханические основы разработки мощных железорудных месторождений системами с закладкой: Дис. …доктора техн. наук. Днепропетровск, 1985. – 314 с. 2. Айнбиндер И.И. Изучение причин разрушения образцов закладочного камня сформированного из сме- сей на основе сульфидных хвостов обогащения /Айнбиндер И.И., Родионов Ю.И., Аршавский В.В., Хуцишвили В.И. // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2010. – №1. – С. 7-16. 3. Горбунова О.А. Разработка составов твердеющей закладки на основе отходов горно-обогатительного производства с добавкой полимеров класса полигексаметиленгуанидинов / О.А. Горбунова // Горный информа- ционно-аналитический бюллетень, 2010. – Т. 2. – №12. – С. 62-69. 4. Кузьменко А.М. Петлеваный М.В., Усатый В.Ю. Влияние тонкоизмельченных фракций шлака на проч- ностные свойства твердеющей закладки. Школа подземной разработки IV Международная научно - практиче- ская конференция 12-18 сентября, Днепропетровск НГУ 2010 г, сборник научных трудов, 383 с. 5. Волженский, А. В. Минеральные вяжущие вещества: технология и свойства: учебник для вузов / А. В. Волженский, Ю. С. Буров, В. С. Колокольников. – М.: Стройиздат, 1979. – 476 с. 297 УДК 550.34.016:620.173 Канд. техн. наук Ю.Н. Пилипенко, (ИГТМ НАН Украины) СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ ДИНАМИКИ РАЗРУШЕНИЯ МАССИВА В ЗОНАХ РАЗРЫВНЫХ ДИСЛОКАЦИЙ НА МОДЕЛЯХ ИЗ ЭКВИВАЛЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Представлено результати дослідження напружено-деформованого стану вуглепородного масиву при відпрацюванні пластів в зонах розривних дислокацій на моделях з еквівалентних матеріалів та контролю динаміки руйнування методом багатоканальної сейсмоакустики. THE SEISMIC-AND-ACOUSTIC CONTROL OF COAL-ROCK MASSIF FRACTURE DYNAMICS IN ZONES OF TECTONIC SMALL AMPLITUDE BY MEANS OF MODELS OF EQUIVALENT MATERIALS The results of investigations of stress-and-strain state of coal-rock massif in zones of tectonic small amplitude using models from equivalent materials are presented and the controlling of its fracture dynamic by means of method of multichannel seismic acoustics is given. Охрана труда и техника безопасности на горных предприятиях связана с разработкой технических решений, направленных на нейтрализацию ухуд- шающихся горно-геологических условий добычи угля на больших глубинах. Почти половина несчастных случаев связана с возрастанием опасности обвалов и обрушений, выбросов угля и газа, возникновения эндогенных пожаров, со- провождающихся взрывами метана [1]. Газодинамические явления, в большин- стве случаев, приурочены к зонам разрывных дислокаций, особенно при их пе- реходе механизированными комплексами нового технического уровня [2]. Рег- ламентированный нормативными документами прогноз выбросоопасности в очистных забоях не позволяет определять границы опасных зон за пределами контура выработок. Кроме этого активное применение опережающей дегаза- ции при ведении добычи угля влияет на результаты текущего прогноза, по ко- торому уже нельзя судить о потенциальной выбросоопасности углепородного массива [3, 4]. Поэтому, одним из важнейших направлений повышения охраны труда и безопасности горных работ в шахтах является создание эффективных способов, средств и методов оценки свойств и состояния массива в зонах раз- рывных дислокаций. Целью данной работы является исследование сейсмоакус- тическим методом контроля динамики разрушения углепородного массива при переходе зон разрывных дислокаций на моделях из эквивалентных материалов. Оперативно решить отмеченные задачи можно только путем текущего геофи- зического контроля, а именно-методом многоканальных сейсмоакустичесих на- блюдений за динамикой перераспределения полей напряжений - естественного и техногенного [5]. Физическими предпосылками изучения этих процессов яв- ляется преобразование энергии обрушаемых пород в энергетические параметры сейсмоакустической эмиссии (САЭ), генерируемой при подработке углепород- ного массива. Методические основы многоканальной сейсмоакустики, базиру- ются на определении амплитудно-временных характеристик акусто- эмиссионных процессов и их параметров при отработке угольных пластов. Из- менение напряженно-деформированного состояния приводит к механическому

Повышение устойчивости закладочного массива из твердеющей закладки при добыче руды на глубоких горизонтах

Institution

Ähnliche Einträge