Обоснование геотехнологии подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений

Цель диссертационной работы – обоснование геотехнологии подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений, обеспечивающей эффективность и безопасность добычи руды из недр. Идея работы заключается в том, что при разработке сложноструктурных рудных месторождений диапазон возможностей геотехнологии определяется характером и уровнем вариабельности горно-геологических факторов. При выполнении работы использован комплекс методов исследований, включающий обобщение и анализ теории и практики; аналитические, теоретические, лабораторные, экспериментальные исследования в шахтных условиях; инструментальные и геофизические исследования; обработка результатов экспериментов методами математической статистики; исследования на большеразмерном стенде; опытно-промышленные испытания; математическое моделирование методом конечных элементов и технико-экономические расчеты. Научная новизна работы: разработана методология оценки сложности структуры месторождения; установлены особенности изменения первоначальных природных и техногенных напряжений при разработке сложноструктурных месторождений и на их основе усовершенствована методика расчета устойчивых размеров целиков и обнажений кровли камер; определены показатели деформационных и прочностных свойств массива раздробленных пород и установлено их влияние на НДС бортов карьера и подземной камеры; установлены характер движения рудной массы в узком очистном пространстве и особенности её деформирования в зависимости от горно-геологических и горнотехнических факторов; выявлен характер распределения полезного компонента в руде от скважинной отбойки и оценена возможность применения рудосортировки по классам крупности и содержанию в них полезного компонента; предложена гипотеза механизма взрыва параллельно сближенными зарядами и разработана методика расчета параметров БВР; обоснованы принципы построения новой геотехнологии и разработаны унифицированные и адаптируемые к различным условиям технологические схемы, произведена технико-экономическая оценка и установлена область применения технологических схем отработки маломощных пологих и наклонных залежей. Практическое значение работы заключается в обосновании принципов создания горнотехнических решений и их адаптации к особенностям строения сложноструктурных рудных месторождений и разработке типовых геотехнологий, в которых унифицированные технологические схемы подготовки использованы в сочетании с физико-химическими и физико-техническими технологиями очистной выемки с валовым или селективным извлечением руды, а соотношение применяемых технологий в каждом конкретном случае зависит от иерархии факторов, определяющих сложность структуры разрабатываемого месторождения. Разработанные и патентно защищенные технологические схемы подготовки и отработки рудных тел, а также методики, созданные на основе установленных зависимостей, могут применяться в различных горно-геологических и горнотехнических условиях сложноструктурных месторождений при проектировании, научных исследованиях, внедрении, а также создании новых физико-технических, физико-химических и комбинированных геотехнологий. Реализация результатов работы. Основные рекомендации исследований приняты на рудниках ПАО «ППГХО» и Бом-Горхонском руднике для внедрения и внедрены в производство при разработке сложноструктурных месторождений физико-техническими и физико-химическими геотехнологиями . Результаты диссертационной работы используются также в учебном процессе при подготовке горных инженеров.