автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Прогноз удароопасности участков крутопадающих жильных месторождений

1 п ». 'И ^

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КЫРГЫЗСКОЙ РЕСПУБЛИКИ

ИНСТИТУТ ФИЗИКИ И МЕХАНИКИ ГОРНЫХ ПОРОД

На правах рукописи

ПУГАЧЕВА ТАТЬЯНА НИКОЛАЕВНА

ПРОГНОЗ УДАРООПАСНОСТИ УЧАСТКОВ КРУТОПАДАЮЩИХ ЖИЛЬНЫХ'МЕСТОРОЖДЕНИИ

Специальность 05.15.11 — «Физические процессы горного производства»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Бишкек — 1994

Работа выполнена в Институте фззнкн н механики горных пород Акадешш наук Республики Кыргызстан.

Научный руководитель: доктор технических наук ■

Кожогулов К.Ч.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чабдарова Ю.Й.;

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Рогожнинов О.В.

Ведущее предприятие: 110 "Юяуралзолото".

Защита диссертации состоится р?/" 994 г. в ^ чао.

ка заседании специализированного совета Д.009.09.01 при Институте физики и механики горных пород АН Кыргызстана по адресу: 7208Ш, г.Бишкек, ул.Уэдерова, 93.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИФиЫГП. Автореферат разослал 1994 г.

Ученый секретарь специализированного

совета

д.т.к. К.Ч.Кожогулов

ОВЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТУ

Актуальность темы. Среди разнообразных морфологических типов месторождений цвэтныя, редких и благородных каталлов . одними из наиболее распространенных являются шиьшз. На них добывается более 30 по отдельным металлом (например, по золоту и олову) - свыше 50 % общего количества их добычи подземным способом.,

Горно-геологнческйэ условия разработки вил гаогообраэ.'ш и сложны. Наиболее распространены крутопадаидиз лмлн с углом падения свыше 45°, ка долю которых приходится более 70 % от обгцвй добычи руды из жильных иэстороиденкй. Причем, саквз глубокие рудники кира разрабатывают, кй» правило, ямлькыо иостороздения.

Особенность!) разработки крутопадзю^ях хилышк кзсторозденйй является значительно возросшая' интенсивность процесса дсбичи руда и увеличение глубины рудников. С возрастенигн глубины разработки на месторождениях поваяается интенсивность дина?,ячеек!« проявлений горного давления, что существенно ослошшзг условия добьгч:*. руд и снижает эффективность разработки месторождений. При этом условия проявления горного давления зависят от кногик факторов. Причем, дане в пределах одного кестороздения с углубленной горни,« работ явно сказывается разница в геомехашчееккх условиях смежных участков, а ориентация на некоТорЫз. средние для всего месторс.ядония параметры системы разработки становится неэффективной и требуется дифференцированная геомеханичесяая оценка и учет соответствующих природных факторов.

В связи с этим становится актуальной задача, связанная с прогнозированием удароопасноети участков месторождений, подготавлива-е!гых к отработке, что позволит заранее на стадии проектирования проводить мероприятия по снижению степени удароопасиости участков массива горных пород месторождений и тем сашм повысить безопасность труда.

Целью работы является повышение эффективности прогноза степени удароопасности участков массива горных пород крутопадающих месторождений на основе учета их аналогичности.

Основная идея работы состоит в использовании принципов теории подобия для оценки геомеханического состояния участков массива горных пород, подготавливаемых к отработке.

Основными задачами исследований являются:

- выявить существенные геомеханические фактору, определяющие степень удароопасности участков крутопадающих жильных месторождений и определить их представляющие показатели;

- определить вид критериев подобия участков крутопадающих жильных месторождений и установить их количественные величины!

- определить интегральную мэру подобия участков о различной степеню удароопасности;

- разработать и внедрить метод прогнозирования степени удароопасности участков крутопадающих месторождений жильного типа по

их аналогичности.

Методы исследований. Для достижения поставленной цзли применялся комплекс аналитических, натурных и лабораторных методов исследований: анализ и обобщение литературных источников и результатов ранее выполненных исследований! метод анализа размерностей; методы определения напрягенаого состояния массива горных пород! методы «зыарзнил трещиноватости участков месторождения! методы исследования фазкко-иеханкчзских свойств} методы теории распознавания обрадов.

НаучНЫО положен и я ¡защищаемые авто рои:

- комплекс критериев геоиех&ннчзскоГо подобия участков крутопадающих месторождений жильного типа, характеризующих:

а) подобие Напряженного состояния участков, определяемых отношением произведения удельного веса Пород на глубину участка к модулю упругости породы и отношением горизонтальной обставляющей Поля Напряжений к вертикальной составляющей;

б) подобие удароопасности Пород, определяющееся отношением модуля сйада к модулю упругости)

в) пространственное подобие сравниваема участков - по отношению расстояния прогнозируемого участка До тектонического нарушения к расстоянию между тектоническими нарушениями одного масштабного . уровня;

г) Подобие степени трещиноватости сравниваемых участков - по сумме отношений ширийУ,трещин кшздой Ьистеыы к сумме ширины и расстоянию между трещинам одной систиыы;

д) Подобие контаатных условий на участке, устанавливающееся по отношению модулей упругостей контактирующих пород;

- метод геомеханических аналогий для прогноза степени ударо-опасности участков крутопадающих жильных месторождений, заключающийся в выборе объектов-аналогов, в определении ушоай одгшачностн и получении и анализе геомеханических условий объектов-аналогов, в

. определении существенных факторов, влияющих на степень удароопас-ности участков массива горных пород, и их представляющих показателей с последующим определением критериев подобия и расчета интегральной меры подобия прогнозируемых участков.

Достоверность научных положений и выводов диссертационной работы подтверждается соответствием результатов прогноза удароопасности участков Массива по разработанному мбтоду натурным наблюдениям за динамически.«! явлениями; практикой прсшдаш гра{идакшес:-их юропрштк! га сгекснию дароопосности участков; положительными результатами внедрения в производство.

Научная новизна работы состоит а следующем:

- обосновано применение принципов теории подобия для прогноза геомеханичеених процессов и явлений при разработке месторождений полезных ископаемых:

- определены существенные геомеханичзсниз факторы, влияющие на степень'удароопасности участков яильннх крутоппдшощнх месторождений;

- установлены критерии хоомзханического подобия участков ка-стороидений жильного типа;

- разработан метод прогнозирования ст-зязки удароопасности проектируемых1 участков крутопадящих месторозденкЯ на основа их геомеханической аналогичности с эксплуатируемой.

Личный вклад автора состоит в: обосновании применения принципов теории подобия для ге'омэханнческих процессов и явлений; определении комплекса существенных факторов, влияющих на степень удароопасности участков крутопадояцих йяльнмх «зсторол-дений; получении формул геоиехвнического подобия участков деторождении; расчете численных величин .«ера подобия участков с различной степенью удароопасности.

Практическая ценность работы состоят в следующем:

- разработана методика прогнозирования степени удароопасности проектируемых горизонтов по их подобию с зкеплуаткруеш&ш примеки-

' телыю к крутопадающим жильным месторождениям;

- осуществлен прогноз степени удароопасноети глубоких горизонтов Кочкарского кильного месторождения и участка "Центральный" месторождения "Трудовое".

Реализация результатов работы. Основные положения исследований автора использованы при разработке "Рекомендаций по оценке удароопасности участков Кочкарского месторождения методом геомеханических аналогий" (Фрунзе, 1990 г.), что позволило повысить безопасность ведения горных работ и сократить затраты на прогноз степени удароопасности участков месторождения. Общий экономический эффект от йнедрения "Рекомендаций.составил 49129,24 руб, в ценах 1990 года.

В результате исследований составлены и внедрены "Указания по безопасному ведению горных работ на участках Кочкарского месторождения, склонных к горным ударам", которые являются обязательным и нормативным документом При разработке удароопасных участков и согласованы с головным институтом ВНШИ и Госгортехнадэором России.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на ХП конференции молодых ученых ИПКОН (Москва, 1981 г.), на ХдВсессвзком семинаре "Горное давление в капитальных и подготовительное выработках'ЧФруНзе, 1988 г.), на IX Всесоюзной конференции По механике Горных пород (йрунэе, 1989 г.), на техсоветах п/о ''íkypaлзoлoтo,, Ц9В9-1992 гг.). На секциях Ученого Совета ИМГП АН Кирг.ССР 41980-1990 Гг.).

Публикации »По теме диссертационной работы опубликовано II печатных работ.

Структура и объем работу. Диссертация состоит из введения, четырех глай, заключения, изложенных на 138 стр.машинописного текста* содержит 31 рис., 18 табй., список литературы из 110 наименований и I приложение.

Автор выражает искреНШою признательность научному консультанту академику АН Иыргиэстала И.Т.Айтматову и д.т.н. Н.Ч.Комогулову за постоянное внимание; Ценные консультации й помощь прй выполнении работы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой Главе приведем анализ современного состояния вопроса и сформулированы цель и задачи исследований.

Эффективность И безопасность горных работ при разработке месторождений а значительной степени зависят от успешного решения проблемы прогноза динамических проявлений горного давления.

Вопросам прогнозирования удароопасности рудных месторождений ■ 6

посвящены работы И.Т.Айтматова, U.M.Ватугиной, Я.И.Бича, Б.И.Винокура, H.H.Блоха, В.Б.Дьяковского, А.Н.Зорина, П.В.Егорова, С.В.Кузнецова, М.В.Курлени, К.Ч.Кожогулова, И.М.Нетухова, В.М.Проскурякова, Л.А.Филинкова, В.А.Смирнова, А.Г.Шаманской, Е.И.Шемякина и др.

Ретроспективный анализ проявлений горного давления на ударо-опасных месторождениях СНГ и за рубежом показал, что динамические формы проявления горного давления на месторождениях зависят в первую очередь от склонности пород к хрупкому динамическому разрушению и естественного напряженного состояния массива порных пород, определяющие степень удароопасности участков рудных залежей и вмещающих пород.

Результаты исследований по прогнозированию удароопасности показали, что в настоящее время в практике применяется большое количество методов (геологические, геофизические, аналитические, геоме-ханичьские). Степень использования методов, их надежность в зависимости от конкретных геомеханических условий весьма различны.

Обзор методов прогнозирования дает представление о том, что они, ввиду ограниченности гесмеханической информации из геологических скважин небольшой сети разведочных выработок, не позволяют сделать определенное заключение о степени удароопасности месторождения в проектный период.

Для прогноза удароопасности необходим комплексный подход, обеспечивающий, возможность поэтапной оценки удароопасности массива на разных масштабных уровнях, на основе вероятностно-статистических методов.

В этой ситуации на первый план выдвигаются методы, основанные на учете регионально-тектонических условий и геомеханической аналогии месторождений.

В заключении главы определены цель и задачи исследований.

Во второй главе приводятся результаты геомеханических исследований условий динамических проявлений горного давления при отработке жильных крутопадающих месторождений.

Практика эксплуатации рудных месторождений показала, что успешное проектирование и строительство новых глубоких горизонтов невозможно без предварительного определения степени удароопасности пород, слагающих местороящения.

Для оценки удароопаечости пород жильных месторождений "Восточный Коунрад", "Кочкарское", "Трудовое" использовались лабораторные и натурные методы исследований. Лабораторные испытания проводились

согласно стандартным методикам, кроме того, были проведены опыты на одь.оосное сжатие на жестком прессе с получением запредельных характеристик. Результаты исследований позволили рассчите.ть коэффициенты удароопасносги пород месторождений по нескольким методикам.

В натурных условиях оценка удароопасности пород производилась цутем применения скваасинных гидравлических приборов Ш-16 и МГД.

Проведенные исследования позволили дать оценку удзроопасности пород не. ряде жильных крутопадащих месторождений. На месторождении "Восточный Коунрад" к удароопасным отнесены граниты средне- и крупнозернистые. На Кочкарском месторождении - плагиограниты и та-башки, Все разновидности гранитов месторождения "Трудовое" являются удароопасныш.

Практика разработки рудных (.«естороздений убедительно доказала, что, не располагая дачными о естественных напряжениях, нельзя управлять горным давлением, выбирать рациональную конструкцию подземного сооружения и проектировать технологию добычи руды. В работе приведена об'цая характеристика методов, наиболее широко применяемых для исследования напряженного состояния горных пород.

Натурные экспериментальные исследования напряженного состояния массива горних пород методами разгрузки и дискования керна, проведенные на ряде крутопадеющих жильных месторождений, позволили установить, что напряженное состояние кильных удароопасных месторождений характеризуется действием наряду с гравитационными и тектоническими полями напряжений, ориентированными в горизонтальной плоскости. На Месторождении "Восточный Коунрад" максимальные горизонтальные иьпряиения ориентированы скрест простирания геологических структур и в 1,5-2 раза превышают вертикальные< Кочкар-ское месторождение характеризуется тектоническим полем напряжений, горизонтальные напряжения не равны иевду собой и в 2-5 раз превышают вертикальные. Максимальные горизонтальные напряжения ориентированы субмеридианальио. Главное напряжение в массиве горных пород Сары-Дказского месторождения горизонтальное и ориентировано ькрест простирання хребта И о.£-3,5 раза превышет вертикальное.

Опыт ведения горных работ показывает, что большое число динамических форм проявления горного давления (толчков, микроударов, стреляний и т.д.) приурочено к раэрыьнкы нарушениям, поэтому при определении важнейших гесмеханических факторов, влияющих на степень удароонасности, особое внимание было уделено выяснению влия-

Ь

ния тектонических нарушений и трещиноватости на степень удароопас-ности участков массива пород. Определение удароопаскости участков, находящихся на различных расстояниях от тектонических нарушений, проводилось методами электрометрии, ультразвукового прозвучивания и дискования кэрна. Исследования по определении трещиноватостй На участках с различной категорией удароспасности проводились как по вмещающим породам, так и по рудисму телу. Измерение элементов залегания трещин проводилось но методике ВШШ с помощью горнего компаса, при этом проводилась танке количественная сценка степени трэ-щиноватости пород.

Установлено, что наличие на мзеторожденки тектонических нарушений I и П масштабного уровня существенно влияет на степень ударо-опасности участков массива. Наиболее удароспас.кьми являются участки, находящиеся на расстоянии £/1, 0,3-0,5 (где I - расстояние от тектонического нарукення одного масштабного уровня, Ь - расстояние нейду тектоническими нарушениями..

Выявлено, что на степень удароспасности участков кассиса горных пород крутопадающих нильных месторождений значительное влияние оказывает трещяноватость участков.

Наличие на участке месторождения систем трещин (3+5)., невысокая степень трещиноватосгй (14-4 ит./м) характергш для удароопасных участков, на которых наблюдались "стрзллнич", никроудары ?! горные удары. Хаотическая грещиковатость связана процесса.!«! обычного деформирования пород вокруг вирабогкн и вывалакн.

Таким образом, в результате проведенных исследований был определен кешгвкз существенных факторов, влиявдих на степень ударо-опасяости участков крутопадащих аильных кзеторездений:

- существование на месторождения тектонического поля напряжений;

- склонность пород, слагающих мэсторолсде.члв к динамическому хрупкому раз рулению;

- наличие в пределах участка месторождения гектсничоских нарушений;

- контакты раэномодуяьных пород;

- трещяноватость участков массива йород.

В третьей главе диссертации нэлеяеи разработанный метод гесмехачических аналогий для прогноза удароспасности крутопадаяцих жклькнх месторождений.

Негод аналогий предполагает установление подобия геомзханхче-ских нроцзссов и явлений при освоении месторождений на стадия иро-

актирования с ужс эксплуатируемыми и принятия инженерных решений, идентичных проверенным на практике в аналогичных условиях.

Геомеханические процессы и явления отличаются от физических (тепловых, физико-химических, биохимических и др.) процессов тем, что они сами состоят из комплекса этих же процессов. Но они представляют собой не механическую сумму физичесгич процессов и явлений, а их диалектическое сочетание. Таким образом, геомеханическое подобие - это диалектическое сочетание подобий Геологических и механических движений.

В работе обоснована принципиальная возможность применения теории физического подобия к геомеханическим процессам, базирующаяся на том, что геомеханические процессы в полной мере обладают свойством однородного в целом и неоднородного в точке.

Установлено, что подобие геомеханических процессов всегда приближенное подобие и является приближенным подобием его существенных характ еристик.

Дана интерпретация трех теорем физического подобия применительно к геомеханическим процессам. Для геомеханических процессов наиболее существенным является положение, по которому подобие геомеханических процессов следует устанавливать, сопоставляя не конкретные характеристики существенных свойств, выруленные в именованных числах, а их отношения - безразмерные критерии подобия.

Для определения принципов подобия в работе использован метод анализа размерностей, т.к. при рассмотрении такого процесса, как формирование удароопасной ситуации, установить функциональную зависимость между факторами, характеризующими процесс, практически невозможно! Определение вида критериев геомиханического подобия с помощью метода анализа размерностей, сводится к последовательному выполнению следующих операций:

1. Составляется структурная схема исследуемого процесса.

2. Устанавливаются величины, количественно представляющие факторы, оказывающие влияние на процесс (на изменение степени ударо-опасности участка месторождения).

3. Составляется а общем виде уравнение связи прогнозируемой величины и остальных параметров б виде степенного одночлена.

4. Применяется анализ размерности.

Проведенные комплексные исследования по изучению удароопасных и неудароопасных участков крутопадающих жильных месторождений позволили определить существенные факторы, влияющие на процесс фермиЮ

рования удароопасной ситуации на участках этих месторождений. Установление сущестиенных факторов, влияющих на процесс, дает возможность составить структурную схему этого процесса. По сути это и представляет существо геомехинического подхода к изучению и прогнозу геомеханических процессов, действующих в литосфере.

Структурная схема взаимодействия сущестьенних геомеханичаских факторов, влияющих на изменение категории удароопасности участков крутопадающих месторождений жильного типа, приведена на рис.1.

Рис Л. Структурная схема взаимодействия геомеханичаских факторов

Использование метода анализа размерностей требует представления выделенных факторов в количественной форме. Это означает, что числа - скалярные или векторные величины - не обязательно должны измерять данное свойство, а именно, отражать существенные изменения данного фактора. Требование представительности показателя является важнейшим. Представляющие показатели для процесса изменения степени удароопасности участков крутолагэющих месторождений приведены в табл.

Далее, используя метод анализа размерностей, получены следующие критерии ПОДОбИЯ: К/ = уН/Е. , Кэ = 1 /О = М / Е. ,

К* = 1/1 , -1 ¿^¿/(Ъ + да ¿), К, = Е, Д г

Разработанные критерии справедливы для прогнозирования степени удароопасности участков крутопадающих месторождений жильного типа.

При прогнозировании степени удароопасности участков месторождений по их аналогичности одной из наиболее сложных проблем является изучение границ допустимого несовпадения критериев подобия сравниваемых участков месторождения. Установление подобия сравниваемых участков п работе предлагается проводить с помощью опредо-

лечил интегральной меры подобия.

В работе изложен принцип расчета весовых коэффициентов И определены пороги интегральной меры подобия. Для определения порогов интегральной меры подобия был проведен ретроспективный анализ всех случаев проявления горного давления на участках месторождения.

На рис. 2 представлена сбз|ая схема прогнозирования удароопа-сности участков к рут о падающих месторождений килыюго типа по методу геомеханичес« ой аналогии.

Выбор объектов-аналогов

Определение условий однозначности на основе структурно-геомвхани-ческой типизации рудных кветорозвдений

Изучение и анализ геомеханическ«* условий объектов-аналогов

Определение существенных факторов, влияющих на степень удароопасности участноЕ-аналсгов

Определение представляющих показателей

Вывод критериев подобия объектов-аналогов

Определение интегральной меры подобия

Прогноз степени удароопасности участков месторождении

В четвертой главе дань краткая геологическая характеристика месторождений "Кочкарское* н "Трудовое" и приведены результаты прогнозирования степени удароопаепоегн участков месторождений по методу гсомеханической аналогии. Кочкарское золоторудное месторождение расположено ка Восточной

склоне Южного Урала. Месторождение находится в тектонически активном районе. Геологическая позиция рудного поля определяется его приуроченностью к участку регионального длительно живущего разлома, который развился в блоке между крупными разломами, ограничивающими Восточно-Уральский прогиб, и наличием плагиогрглитов, сыгравших роль локализатора трещиноватости, заключенного среди слоистых толщ вмещающих пород и вместившего большое число дайковых образований.

В общем случае месторождение представляет собой веерообразную систему кварцевых кил мощностью 0,4-0,7 м с пиритом и арсено-пиритсм в качества главных минералов. Жилы имеют простирание, преимущественно близкое к широтному, падение - под крутым углом (75-85°; и сопровождаются полосами бпотитовик и биотитовороговооб-ианковых ¿юрод ("табашек"). Мощность даек жильных пород в среднем составляет 3-7 м, а на отдельных участках месторождения достигает 20-25 м.

Ияагиограниты, слагающие рудное поле, представляют собой средне-зернистые кристалличееиие породы. Однообразие основных ру-довкещащих пород позволяет более иироко интерпретировать результаты наблюдений по отдельным участкам для всего месторождения в целом..

В региональном полого-структурном плане Сара-Дказская граница мэстороядений расположена в пределах ИныльчекскоЙ ранне-герцинской геосинклмнально-складчатой системм ЕЬкного Тянь-Шаня. 0 севера она ограничена Ат-Баши-Инылчекскнм глубинным разломом, разделяющим Фергано-Кокшаальскую складчатую систем и Сары-Джазский срединный массив;на юге Иннльчеискал складчатая зона по Учкель-Каиндиискому межзональному глубинному разлому граничит с Кокшаальской складчатой зоной.

Месторождение "Трудовое" располокено в приосевсй части п на северо-запад,ном крыла Кургакской горст-антиклиноли - восток-севи-ро-восточного простирания» прорванной Таикоринской интрузией гранитов,и приурочено к участку пересечения крупного поперечного ряо-лома близмеридканального простирания с диагональным разломом -восток-северо-восточного направления.

Рудные тела на месторождении "Трудовое" представлены жилами различного состава, развитыми в гранитных массивах. Поперечный и диагональные раэлоын по отношению к направлению складчатой структуры развиты повсеместно. Это крутопадающие раэрувы близмерадиа-

нального простирания. Часто разломы представлены зонами кулисооб-раэно расположенных сближенных прямолинейных трещин.

Оба месторождения - "Кочкарское" и "Трудовое" - относятся к удароопасным крутопадающим жильным месторождениям.

На участках Кочкарского месторождения, имеющих различную категорию удароопасности, были проведены исследования по определению величин параметров, входящих в формулы критериев геомеханической аналогии.

' Это позволило определить величины критериев аналогии участков с различной степенью удароопасности, т.е. был составлен альбом участков-аналогов Кочкарского месторождения, представленный в табл.I.

Таблица I

количественные критерии подобия участков Кочкарского месторождения.

Участок работы (Категория ■Ударо-!опасности Величины критериев I одобия ! К4 !

К1 ! ч 4 I % ь" I К5 7 "

I 2 3

ж. "Северная-Октябрьская" 1 0,56 0,34

бл. 83-64 I 18,7 3,6 13

ж. "Дегтяро-Кузнецовская" » 18,7 0,6 0,5

бл. 42 I 4,2 13

ж."Сретенская", бл. 84 I 15,4 4,0 13 0,63 0,6

к."Апофиза Сретенской" I 15,4 4,5 13 0,48 0,4

ж."Бажуковскаяп,бл.135 I 1Ь,2 3,5 13 0,43 0,65

к."Сретенская", бл.12 П 18,7 2,9 13 0,25 1,35

к."Сретенская",бл.138 П 15,4 3,2 13 0,32 1,72

ж."Южно-АлеКсанров- ш 18,7 0,06

ская" 2,1 13 2

ж."Бажуковская" ш 1Ь,2 1,5 13 0,13 2,4

ж. "Покровская" ш 1В,7 1,6 13 О.ОЬ 3,2

Таблица приведенных количественных критериев подобия участков Кочкарского месторождения дает наглядное представление того, что при равенстве или близких значениях критериев К,-^'Н/Е. (величина упругой энергии, запасенной участком массива пород на глубине) и

Кл = И/£ (степень удароопасности пород на сравниваешь участках), характеризующих объективные геомехаикчесние условия участков породного пассива, для остальных нритеряоп ыозно выделить интервалы значений, по которым участок относится и определенной натегории удароопасности (табл. 2 ).

Таблица 2 Значения критериев подобия участков различных.категорий удароопасности

Категория удароопа-! сиости участков ме-! стородденйя !

Интервал значений критериев подобия участаоа

I

II

Ш

к2 т- 3,6 1<4 > 0,4 2,5<К2<3,6 0,г<К44.0,4 К2 < 2,5 К4 < 0,2

к5<1

1<Л%<2 К5>2

Сравнение результатов определения степени удароопасности участков по Методу геомзканичесйой аналогии и результатов, полученных методами электрометрии и днснозания карт, показало хорошую сходимость результатов.

Использование разработанного метода позволило повысить эффективность выбора мест проведения локального прогноза удароопасности участков массива горных Пород Кочкьрског? месторождения.

На месторождении "Трудовое" во врем* его детальной разведки отмечены отдельные случаи динамических Проявлений горного давлений, а дискование керна распространено достаточно широко не. больших глубинах в горизонтальных и вертикальных сивакмнах, пробуренных из горных выработок. Большое количество интервалов дченования керна в массиве горных пород месторождения характеризует в!^ ней массив, имеющий участки с высокой степенью напряжений. Комплексные исследования на месторождении "Трудовое" по исследования напряженного состояния, физико-механических свойств Пород, трещиноватости участков позволили определить ноыялеке Парам-зтров, для расчета количественных величин критериев гвомеханическоро подобия. По Методу геошз-ханической аналогии бил осуществлен прогноз удароопагностн участка месторождения по шт."Капитальная". ;

Теоретические и экспериментальные исследования, проведенные

на Кочкарском золоторудном месторождении, позволили разработать методику прогнозирования степени удароопасности участков месторождения на стадии проектирования новых участков. В результате выполненных исследований были составлены и внедрены "Рекомендации по оценке удароопасности участков Кочкарского месторождения методом геомеханической аналогии". Внедрение результатов исследований на Кочкарском месторождении способствует повышению безопасности горных работ, снижению затрат на прогнозирование категории удароопасности участков и проведение профилактических мероприятий. Экономический эффект от внедрения результатов исследований составил в 1950 г. 48129,24 руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе дано решение актуальной задачи - попыдзпьч эффективности прогноза степени удароопасности участков крутопадащих жильных • месторождений, состоящее в разработке метода прогноза степени удароопасности, заключающееся в выборе объектов-аналогов прогноза, определении комплекса существенных факторов, влияющих на степень удароопасности участков месторождений, выводе критериев подобия участков и установлении меры подобия участков с различной степень» удароопасности .

Основные научные и практические результаты диссертационной работы заключаются в следующем:

1. Обосновало применение принципов теории подобия к геомеханическим процессам и явлениям при разработке месторождений полезных ископаемых.

2. Выявлен комплекс существенных геомеханических факторов, определяющих степень удароопасности участков крутопадающих жильных месторождений: существование в участке массива горных пород тектонического поля напряжений; склонность пород , слагающих месторождение, к хрупкому динамическому разрушению; наличие в пределах участка месторождения тектонических нарушений; трещиноватость участка массива горных пород; контакты разномодульных пород.

3. Установлен вид критериев подобия участков крутопадаицих жильных месторождений на основе метода анализа размерностей и рассчитаны кх количественные величины.

4. Разработан метод геомеханической аналогии для прогноза удароопасности участков крутопадающих жильных месторождений, позволяю-

щий на стадии проектирования и отработки глубоких горизонтов выявить удароопасные участки, на основе установления степени их аналогичности .

б. Определены удароопасные участки глубоких горизонтов Кочкар-ского месторождения на стадии подготовки глубоких горизонтов к отработке .

6. Выполнен прогноз степени удароопасности на участке Центральном месторождения "Трудовое",

7. Разработаны и внедрены "Рекомендации по оценке удароопасности участков Кочкарского месторождения методом геомеханических аналогий" й "Указания по безопасному ведению горних работ на участках Кочкарского месторождения, склонных к горным ударам", утвержденные Головным институтом ВНИМИ и Гесгортехнадзором России. Общий эконо-чесний эффект от внедрения составил 48129,24 руб. в ценах 1090 года.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Возможности оценки потенциальной удароопасности горных пород // Материалы XII конференции иолодых ученых, ИПКОН, 1962.

С.36-36 (соавторы: Б Ц.Манжиков, Л.В.Манькин, В.Н.Медведев).

2. О возможности применения лабораторных оценок склонности горных пород к хрупкому разрушения // ®изиаа и механика разрушения Горных пород. Фрунзе: ИЛИИ, 1983. С.45-47 (соавтор В.А.Мансуров).

3. Лабораторные оценки удароопасности горных пород // Напряженное состояние и удароопасность пассивов Горных пород на рудник месторо?едениях Средней Азии. Фрунзе; ИЛЙМ, 1983. С.94-103 (соавтора! Б.Ц.Ыанжиков, В.А.Мансуров, К.Т.Гилегенов).

4- 0 подобии геоме.чанйчетшх .ироцвс юз Я явлений При разработке месторождений полезных ископавших // ; 'еомшаника массивов пород в горно-складчатых областях. Фрунзе'. ИЛИМ, 1989. С.3-6 (соавторы: И.Т.Айтматов, К.Ч.Кокогулов).

5. К обоснованию метода геомеханических аналогий для прогноза удароопасности месторождения // Гвшох аника масс клон пород а горноскладчатых областях, фрунае: 1989. С.6-10 (соавтор К.Ч.Кожогулов).

6. Критерии подобий кетсда геомеханииеской аналогий для прогноза удароопасности участков крутопадаицйх иестороядений аильного типа // Изв.АН Киргизской ССР. Зизико-тихн. и ыатеи. науки, $руиэо, 1990. » 3. С.66-72. ' <,..з:«ор лоьсту.*^ .

7. Рекомендации по оценке удароопасности участков Кочкарского

месторождения методом геомеханической аналогии // АН Кирг.ССР. Фрунзе, 1990 { соавторы: й.Т.Айтматов, К.Ч.Кожогулов, П.М.Телепеннн, А.В.Наследов, П.В.Каэклов).

8. Исследование механических свойств и трещиноватости пород на контуре"подготовительных выработок Чон-Койского месторождения

fl Крепление, охрана и поддержание подготовительных выработок. Новосибирск, 1930. С.77-81 (соавтор К.Ч.Кожогулов).

9. Исследование напряженного состояния массива горных пород крутопадащих месторождений горно-складчатых областей // Изв. АН Респ.Кыргызстан. Егйзкко-техн., матем. и горно-геологические науки. Бишкек, IS9I. № I. С.54-55 (соавторы: И.Т. Айтматов, К.Ч.Кожогулов, Н.А.Жуков, Б.Д.Баитиев).

10. Ыстод геомеханических аналогий для прогноза степени уда-роопасности участков кильных крутопадаяцих месторождений // Фипи-ко-технические проблемы разработки полезшее ископаемых- Новосибирск, 1991. С.26-30 (соавторы: К.Т.Айтматов, К.Ч.Кожогулов).

11. Указания по безопасному вэдении горных ;бот на участках Кочкарского месторождения, склонных к горным ударам. Бишкек, 1992 (соавторы: И.Т.Айтматов, К.Ч.Кожогулов и др).

1В