МОДЕЛЮВАННЯ ПРУЖНО-ПЛАСТИЧНОГО ДЕФОРМУВАННЯ БОРТІВ КАР’ЄРУ ПІД ЧАС ВИЙМАННЯ ПРИБОРТОВИХ ЗАПАСІВ ВУГІЛЛЯ

Автор(и)

  • Олександр Олександрович Фролов Національний технічний університет України "КПІ", Ukraine
  • Ігор Костянтинович Бабичев Національний технічний університет України "КПІ", Ukraine
  • Ірина Василівна Стецьків Національний технічний університет України "КПІ", Ukraine
  • Олег Миколайович Клеван Житомирський державний технологічний університет, https://orcid.org/0000-0001-8226-4808

DOI:

https://doi.org/10.26642/tn-2015-3(74)-148-155

Ключові слова:

борт кар’єру, прибортові запаси, гірський масив, вертикальне осідання, деформація, гірничі виробки

Анотація

Встановлено, що на вугільних родовищах, що розробляюся відкритим способом, в бортах кар’єрів залишаються 20–45 % запасів корисних копалин, з яких лише 18 % гірничих підприємств здійснюють видобуток прибортових запасів. Інші переводять ці запаси в забалансові та списують. Для відробки запасів в бортах кар’єру найбільш доцільним є застосування безлюдної технології виймання пластів з відкритих виробок, в основу якої закладено принципи руйнування корисних копалин агрегатами з буровим або різальним виконавчим органом (системами Highwall). Доведено, що шнекові гірничо-видобувні системи забезпечують більшу стабільність гірничих виробок та стійкість відробленого борта кар’єру, ніж системи виймання з безперервним робочим органом. Для дослідження поведінки борта кар’єру під час та після відробки прибортових запасів корисних копалин шнековою системою Highwall застосовуємо чисельне моделювання за методом кінцевих елементів з використанням критерію міцності Мора–Кулона. В результаті моделювання в програмному продукті PLAXIS 3D Tunnel виймання вугілля в борту кар’єру (розрізу) встановлено, що при розміщенні гірничих виробок круглої форми діаметром 1,0 в один ряд на відстані від 4,0 до 0,5 м одна від одної руйнування шнекових отворів не відбувається. При відстані між виробками 0,5 м вертикальне осідання поверхні лише в 1,33 раза більше, ніж при відстані 4,0 м, тобто деформації поверхні є незначними. Зміна осідань на поверхні борта кар’єру при відстані між виробками 0,5 м також не досягає критичної величини, за якої може виникнути підробка промислових споруд на поверхні. Встановлено, що при відстані між гірничими виробками 0,5 м в, порівняно з відстанню 4,0 м, кількість вийнятої корисної копалини збільшується в 3 рази.

Посилання

Гавришев С.Е. Методика обоснования параметров бортов карьеров при выемке прибортовых запасов подземным способом / С.Е. Гавришев, Т.С. Кузнецова, Т.В. Некерова // Разработка полезных ископаемых / Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. – 2010. – № 1. – С. 14–17.

Каплунов Д.Р. Комбинированная геотехнология / Д.Р. Каплунов, В.Н. Калмыков, М.В. Рыльникова. – М. : Изд. дом «Руда и металлы», 2003. – 560 с.

Нецветаев А.Г. Расчетные параметры технологии безлюдной добычи угля с применением КГРП / А.Г. Нецветаев А.А. Григорян. – Кемерово, 2015. – 66 с.

Application of Highwall Mining System to Recover Residual Coalin End-walls / H.Shimada, Y.Chen, A.Hamanaka, T.Sasaoka, H.Shimada and K.Matsui // Procedia Earth and Planetary Science / Procedia Earth and Planetary Science. – Vol. 6. – Pр. 1-492 (2013) / International Conference on Earth Science and Technology Proceedings (Sept. 2012). – Pр. 311-318.

Geotechnical Issues on Application of Highwall Mining System inIndonesia / T.Sasaoka, H.Shimada, A.Hamanaka, B.Sulistianto, M.Ichinose and K.Matsuia // Vietrock2015 an ISRM specialized conference Vietrock2015 (12–13 March 2015). – Hanoi, Vietnam.

Seib W.T. Australian Coal Mining Practice / A.J. Hargraves& C.H. Martin (eds.). // The Australian Institute of Mining Metallurgy. – 1993. – Рр. 238–242.

Mark C. Analysis of retreat mining pillar stability / C.Mark, F.E. Chase and A.A. Campoli //Proceedings of 14-th Conference on Ground Control in Mining. – 1995. – Morgantown, WV, U.S.A. – Рр. 49–59.

Plaxis Version 8 Scientific Manual. Edited by R.B.J. Brinkgreve Delft University of Technology & PLAXIS b.v.

Загоруйко Є.А. Застосування сучасних програмних комплексів чисельного моделювання для дослідження напружено-деформованого стану масиву ґрунту / Є.А. Загоруйко, Д.Л. Капінус, Т.Є. Усманова // Зб. матеріалів III Міжнар. науково-техн. конф. «Енергетика. Екологія. Людина» (конференція молодих вчених-аспірантів та магістрантів) / Секція «Перспективи розвитку гірничої справи та підземного будівництва» : сб. науч. трудов. – Вип. 3. – К., 2012. – С. 158–160.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-04-06

Як цитувати

Фролов, О. О., Бабичев, І. К., Стецьків, І. В., & Клеван, О. М. (2016). МОДЕЛЮВАННЯ ПРУЖНО-ПЛАСТИЧНОГО ДЕФОРМУВАННЯ БОРТІВ КАР’ЄРУ ПІД ЧАС ВИЙМАННЯ ПРИБОРТОВИХ ЗАПАСІВ ВУГІЛЛЯ. Вісник ЖДТУ. Серія "Технічні науки", (3(74), 148–155. https://doi.org/10.26642/tn-2015-3(74)-148-155

Номер

Розділ

Розробка корисних копалин