Разработка геомеханических основ обеспечения устойчивости горных выработок в высоконапряжённых горных массивах при разработке рудных месторождений системами с обрушением

Системы разработки с обрушением руды и вмещающих пород получили широкое распространение как в отечественной, так и в зарубежной практике при разработке крутопадающих рудных месторождений в силу своей относительно низкой себестоимости добычи, высокой производительности и интенсивности разработки.В качестве типовых мероприятий по регулированию проявлений горного давления на горных предприятияхмогут использоваться: обрушение пород, частичная или полная закладка выработанного пространства, скважинная строчная или площадная разгрузки и др.Из этих типовых мероприятий для рудников, разрабатывающих крутопадающие залежи, наиболее характерно обрушение до поверхности вмещающих пород в висячем боку, нависающих вследствие постепенной отработки полезного ископаемого.Обрушение до поверхности на практике имеетопределённые трудности в его технической и технологической реализации, особенно с увеличение глубины ведения горных работ, а потому не всегда происходит регулярно.Из-за этого со стороны висячего бока может происходить зависание консоли необрушенных пород, которая своим весом значительно повышает общую напряженность горного массива в зоне ее опирания.Принимая во внимание тот факт, что горный массив в регионах складчатой топографии наиболее характерной для крутопадающих рудных месторождений, изначально является высоконапряженным в виду гравитационно-тектонического распределения напряжений, можно прийти к выводу, что в нем в окрестности зоны опирания породной консоли формируется крайне неблагоприятная геомеханическаяобстановка, которая можетпри отсутствии адекватных мероприятий привести к формированию аварийных ситуаций различного масштаба. В связи с этим особенно актуальной становится задача оценки напряженно-деформированного состояния и прогноза устойчивости горного массива в окрестности подготовительных горных выработок и целиков между ними, находящихся в зоне влияния опирания породной консоли.Фундаментальность исследования заключается в универсальном характере планируемых к получению закономерностей формирования напряженно-деформированного состояния, формулируемых на основании обобщения результатов многовариантного моделирования в пространственной постановке.Решаемая задача является междисциплинарной, т.к. находится на стыке горного дела (технологической дисциплины) и геомеханики, науки о материалах и механики деформируемого твёрдого тела (технических и физико-математических наук).В результате проведения исследования будут выявлены закономерности формирования напряженно-деформированного состояния горного массива в зависимости от геометрических параметров сформированной породной консоли; закономерности формирования напряженно-деформированного состояния горного массива в зависимости от особенностей пространственного перераспределения компонент гравитационно-тектонического поля напряжений; будет выявлен характер влияния отпора, оказываемого обрушенными вмещающими породамивисячего бока на состояние устойчивости породной консоли; будет предложена методика выбора разгрузочных мероприятий и расчета их параметров в зоне влияния породной консоли с учетом характеристик залегания рудного тела.