автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.01, диссертация на тему:Прогнозирование геомеханических процессов при разработке контактовых месторождений на базе геодинамического районирования

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО % СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН сР ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. А. Р. БЕРУНИ

На правах рукописи

УДК 622.831:551.243 КУЗНЕЦОВ Игорь Анатольевич

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ РАЗРАБОТКЕ КОНТАКТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ НА БАЗЕ ГЕОДИНАМИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ

Специальность 05.15.01. — «Маркшейдерия»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ТАШКЕНТ — 1995

Работа выполнена в Ташкентском государственном техническом университете'им. Абу Райхана Беруни-

Научный руководитель заслуженный деятель науки

Узбекистана, чл.-корр. АН РУз, докт. техн. наук, профессор Рахимов В. Р.

Официальные оппоненты: докт. техн. наук, профессор

Курманкожаев А. К.,

канд. техн. наук Бызеев В. К.

Ведущая организация — РО «Спецсплав» Республики

Узбекистан

Защита состоится « ^ 1995 г. в

часов на заседании специализированного совета К. 067.07.28 в Ташкентском государственном техническом университете им. Абу Райхана Беруни по адресу: 700095, г. Ташкент, ВУЗгородок, ул. Университетская-2, ГГЦ, ауд. 233.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ТашГТУ.

Автореферат разослан « ^ея^п^оИ^ 1995 г.

Ученый секретарь специализированного Совета канд. техн. наук, доц..

САИДКАСЫМОВ Д. К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Многие месторождения руд цветных металлов Узбекистана эксплуатируются длительное время, и произошло значительное понижение горных работ. Освоение нижних горизонтов месторождений характеризуется ухудшение;,! горно-геологических условий разработки, ооуслсвленных преимущественно ростом горного давления. Особенно это заметно на месторождениях, естественное' поле напряжений которых сформировано в сейсмотектонически активных регионах.

Рассматриваемое в качестве примера Иигичкинское вольфрамовое месторождение расположено в сейсмотектонически активном Среднеазиатском регионе. Уне на достигнутых глубинах (300-350 м) имеются случаи обрушения кровли и разрушения целиков, что-создает сложности в применении распространенной на руднике камерно-столбовой системы разра-Готки. В настоящее время горно-капитальные работы на месторождении ведутся на глубинах 600-700 н. В слокиввдхся условиях становится актуальным правильный выбор технологических схем разработки маломощных РУД.

Известно, что максимальная о^скпшность применяемой системы разработки и ооссгкмсние безопасности ведения горных работ достш г\-61ся мерами, предусмотренными на стадиях проектирования горных работ с учетом характера н величии действующих в массиве напряжений. Поэтому комплекс исследований но изучению характера и величин действующих в нетронутом массиве напряжений приобретает большое значение. Особый интерес представляют поля напряжений, образующиеся под влиянием тектонических сил, в результате неравно,мерных движений и деформаций земной коры. Таким образом, проведение геодипамичеекпх исследований по изучений естественного поля напряжений горного массива до начала ведения горных' работ и прогнозирование закономерностей распределения тектонических напряжений вокруг гсрньЫ выработок представляет собой актуальную задачу гесмеханического обеспечения эффективной и безопасной разработки месторондений полезных ископаемых..

Работа выполнена по плану научно-исследовательских работ Ташкентского Государственного Технического университета по темам "Геомеханическая оценка горных выработок и разработка методов управления горным давлением на Кнгичкпнском месторондений", гос. рег. - П 01.09.0050692 и "Научно-техническое обеспечение вариантов новой технологии отработки маломощных рудных кил, пош-шакшх качество добываемой рудн и экономическую эффективность Кнгичкннского месторо™де-

НИЯ". ГОС. per.- Л 01-, 87. 0044226.

Цель работы заключается в установлении закономерностей формирования естественных полей напряжений в нетронутом массиве горных пород для учета их влияния на геомеханические процессы при разработке контактах месторождений, что позволит повысить безопасность и экономическую эффективность горных работ.

. Идея работы состоит в использовании зависимости величины максимальных касательных напряжений,, действующих в земной коре, от активности региональных геодинамических процессов для повышения достоверности прогноза потенциальной удароопасности контактовых месторождений.

Научные положения, разработанные соискателей и их новизна.

1., Естественное поле напряжений контактшх месторождений Западного Узбекистана сформировано в условиях всестороннего сжатия и ха-• рактеризуется максимальными горизонтальными тектоническими напряжениями величиной от 10 до 30 МПа, имеющими направления 360°±45°.

• 2. Большая достоверность в выделении блоковых структур, при геодинамическом районировании месторождений картографическим методом, достигается путем дифференциации изучаемой области на однотипные то-погеологические высотные зоны.

3. Напряженно-деформированное состояние нетронутого горного массива описывается двумерной конечно-элементной математической моделью в вариационной постановке задачи с граничными условиями, учитывающими взаимодействия блоков и тектонические процессы региона, а именно геометрическими размерами блока III ранга и направлением действия горизонтальных тектонических сил с азимутами ЗООэСЗ и 120" ЮВ. величиной каждой из которых около 23 МПа.

4. Горные породы, слагающие месторождение (известняки, гранит) склонны к упругому деформированию и хрупкому разрушению, являются опасными по горным ударам. Ингичкинское месторождение в целом относится ко второй категории потенциальной-удароопасности. а отдельные участки рудных полей - к опасным по горным ударам, начиная с глубины больше 400 н.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций работы подтверждается:

- использованием методики геодинамического районирования месторождений с усовершенствованным картографическим методом выделения, блоковых структур;

- сходимостью результатов, полученных усовершенствованным картографическим методом по выявлению границ блоков с геолого-маркшей-

дерскими дакньщи рудника до 80%;

- корректностью выбранной расчетной модели описания горного массива с использованием обоснованных условий на границе области. Удовлетворительной сходимостью.расчетных и экспериментальных величин напряжений с погрешностью до 25%.

Научное значение работы состоит в развитии теории геодинамического районирования путем унифицирования картографического метода выделения блоков для интегральной опенки контрастных геолого-тектонических структур, а также в установлении факторов, влияющих на закономерность формирования естественных полей напряжений'в горном массиве контактных месторождений, расположенных в переходной, от орсге-на к платформе, зоне.

Лракгичес^ое значение -работы состоит в повышении эффективности маркшейдерского обеспечения проектных и горных работ, позволяющих оптимально располагать вскрывающие горные выработки п планировать добычные работ« с учетом требовании безопасности и рационального использования недр применительно к месторождениям, отнесенным к угреваемым па горним ударам.

Грчмааичя бивоуов и рзкькенпяпрй работы. Разработанные на основе исследований выводи и рекомендации использованы при проектировании' горных работ па глубоких горизонтах Ингичишского кестородде-шьч. что позьели? «юыюить усгсйчпьость горных выработок, сократить число опасных лреявлыгай динамических явлений,' более рационально использовать иеяра и повысить безопасность труда вахтеров. При использовании ьариаатов сплошной системы разработки на глубоких горизонтах Ипгичкипского месторождения с учетом'рекомендации, проЕедешшх reo-дппакических исследований, кроме социального аффекта, рассчитан ожидаемый годовой экономический эффект в размере 441,6 тыс. руб. (в ценах 1990 г.).

Апробация работ»« Основные положения диссертации доложены: , на научно-практических конференциях ■профессорско-преподавательского состава ТашГШ (1989-1991, 1994. гг.), на научно-практических, республиканских конференциях молодых ученых и специалистов (Ташкент. '1988 г., 1989 г.), I и TII Всесоюзных семинарах по разработке месторождений в условиях высокогорья (Бишкек, 1987 г., 1991 г.). Научно-технической конференции ММ СССР (Ташкент. 1989 г.), на XI Всесоюзном семинаре по измерении напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 1990 г.1. на Международной научно-практической конференции "Проблемные вопросы механики и машиностроения" (Ташкент, 1993 г.), на Меиду-

народной конференции-"Системный анализ-94" (Ташкент, 1994 г.), на Международной конференции "Проблемы геомеханики и рационального использования недр" (Ташкент, 1994 г.).

Публикации по теме диссертации. Опубликовано ю печатных работ.

' Объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на Н5 страницах машинописного текста, содержит Z1 рисунков, 3 таблиц, список литературы из 59 наименований.

Автор считает своим долгом выразить благодарность научному руководителю д.т.н., профессору Рахимову В.Р. и научному консультанту канд.техн. наук, доценту Саидкасымову Д.К. за научно-методическув помощь, оказанную в процессе работы над диссертацией, а таете коллективу кафедры "Маркшейдерия и геодезия", коллективу Ингичкинского рудоуправления за всегда полезную помощь и поддержку

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ ' "' ■

Б настоящее время одной из важных проблем горного дела, с учетом тенденции к углублению горних работ, является определение напряженного состояния горного массива в условиях естественного залегания.

С появлёнием концепции развития литосферы Земли, тектоники ли-' тосферных плит изменились представления о том. что гравитация является единственной причиной естественного ноля напряжений в горном массиве. Существование горизонтальных напряжений в земной коре связывается с движением литосферных плит относительно друг друга. Концепция тектоники плит получила развитие в трудах ученых Артуюшкова В. В., Айзскса А., Гзовского Н.В. , Зоненшайна Л. А., Ковалева А. А., Кузьмина И.И., Савостина Л.А.. Пишона Л. и др. Из результатов непосредственных. измерений естественных напряжений, проводившихся во многих странах, следует, что горизонтальная составляющая естественных напряжений во многих случаях больше вертикальной. Это означает, что на естественное напряженное состояние, кроме собственного веса перекрывающих слоев породы, влияют также и тектонические процессы. Изучению вопросов о напряженно-деформированном состоянии массива горных пород посвящены работы И. Т. Айтматова, И. М.. Батугиной, Г.Н. Кузнецова, М. В. Курлени, Е. Леемана, Л. Оберта, И. К. Петухова, 'В.Р.Рахимова, К.П. Руппенейта, И.А. Турчанинова, Н.Хаста, B.C. Ямщикова и др.

По-мнению Ахмеджанова М. А.. Уломова В. И., Ибрагимова Р. Н., Николаева В. А., Пейве A.B., Суворова А.И., труды которых посвящены исследованию неотектоники и крупных тектонических разломов в Среднеазиатском регионе, перемещения вдоль крупных разрывных структур происходят и в настоящее время. Однако изучение формирования и современного состояния полей напряжений в недрах било крайне затруднено, поскольку не определены характеристик^'формирующих их явлении.

По мере развития наук о Земле совершенствовались теоретические представления о роли тектонических напряжений. Начало теоретическим представлениям rio данной проблеме было положено гипотезой И.М.Пету-хсва о природе горных ударов,, a Taime представления, основанные на анализе тектонической обстановки, что интенсивность гсрных ударов ¡г •условия их проявления зависят от величины тектонических касательных напряжений в земной коре (U.M. Батурина). Авторами этой теории был предложен метод оценки исходного поля напряжений блочного пассива горних пород в районах месторождений. Разработанная ими методика ге-одннамического районирования позволяет получить сведения о напряженно-деформированном состоянии горных пород.

Проблема предотвращения горных ударов стоит во многих гсуиопро-/..танешшх района): пира. Признаки удароопасности на рудниках России качали проявляться в основном в последние 25-30 лет, на таких месторождениях как СУБР, Талнахскоо медно-ннкелевое, Таалагольское железно-рудное, а также на рудниках Средне-Азиатского региона, одним из которых является Пнгичкинсксе иеелитовое месторождение.

Особенностью данного месторождения является его расположение в области перехода от сейсмотектонически активной орогенной области западного Тянь-Шаня к относительно спокойной - Туранской плите. Неустойчивость тектонического и сейсмического режимов отой области связаны с периодическим втягиванием в ороген, прилегающей Туранской плиты, изменением структуры и интенсивности тектонических движений, разработка ряда рудных месторождений' Средней Азии, расположенных в переходных зонах осуществляется б сложных горно-геологических условиях, характеризующихся высокой сейсмической и тектонической активностью региона, нарушенностыо месторождений, опасностью проявления горных ударов. Практика горних работ показывает, что с глубиной в горных выработках наблюдаются интенсивные заколообразовання, вывалы породы, шелушение и другие признаки, обычно предшествующие динамическим явлениям.

С учетом щглсизлоташого в работе решены следующие задачи;

- проведен научный анализ и обобщены материалы о тектонических процессах в Курамино-Ферганской и Туранской плит;

- выполнены геодинамические исследования и получена блочная структура региона; -

'- проанализирована геолого-тектоническая изученность/ проведены экспериментальные замеры напряженно-деформированного состояния и трещиноватоста массива из горных выработок;

- определены граничные условия и решена задача по'оценке и прогнозированию напряженно-деформированного ■ состояния породного массива методом конечных элементов;

- составлена прогнозная карта напряженного состояния на основе учета величин напряжений и результатов геодинамических исследований. Разработаны практические рекомендации по предупреждению динамических. явлений на нижних горизонтах с учетом тектонических напряжений региона.

.Первым этапом в известной методике геодинамического районирования является выявление блочной структуры района по топографическим картам. Методикой предусматривается, для изучения данной территории, отнесение ее к одной из разновидностей геологических областей (платформе, горной впадине и т.д.) с тем, чтобы определить для нее минимальную разницу высот. Минимальная разница высот составляет десятую часть разница между максимальной и минимальной высотными отметками' на исследуемой территории. Правильность определения этой величины имеет большое значение для последующего анализа.

Данный обобщенный подход для изучения территории Средней Азии с контрастным рельефом (горные системы соседствуют' с межгорными впадинами, платформенные с прогибами и т. д.) оказался невозможным, так как необходимо совместное изучение различных геологических областей. Потребовались дополнительные исследования по совершенствованию методики картографического анализа.

Предлагается проводить дифференциацию изучаемой территории на однотипные по рельефообразующим структурам зоны (топозоны) на картах каждого рассматриваемого масштабного уровня. Затем в пределах каждой из выделенных зон определять минимальную разницу высот и в дальнейшем выделять разломы согласно известной методике. Разломы, выделенные в разных, но соседних зонах, и стыкующиеся между собой на границе можно считать одним разломом. Выделенные зоны оконтуривают и принимают за отдельные условные блоки.

На картах мелкого масштаба (1:2000000, 1:1000000) эти зоны до-

вольно -легко выделяются и являются различными геологическими областями (платформы, горы, впадины и т.д.), а на картах крупного масштаба (1:25000. 1:50000) границы зон однотипных по рельефообразующим структурам определять несколько сложнее. Критерием для выделения таких зон является относительная выдержанность уклона какого-либо участка местности на топографической карте данного масштаба.

Фоновую высоту определяем общуючдля всей территории и отдельно для каждой выделенной топозоны. С большой вероятностью можно сказать. что по разломан, .разделяющим соседние топозоны, произошли перемещения. испытанные всей системой блоков с той или Другой стороны разлома и величина их равна.разнице высот между общей фоновой высотой и фоновой высотой данной зоны.

Предложенные изменения- позволили усовершенствовать методику выделения блоковых структур и расширили область ее применения при геодинамических исследованиях. На основе усовершенствованного картографического метода выделены блоковые структуры разных рангов на территории юго-западного Узбекистана, где расположены многие контактные месторождения.

' Сопоставительный анализ полученных блоковых структур с материалами по изучению треищноватости массива и геологоразведочных данных показал их хорошую сходимость. На основании проведенных геодинамических исследований была разработана расчетная схема и определены граничные условия для математической постановки задачи о напряженном состоянии нетронутого горного массива Ингичкинского месторождения, которая представляет собой двухмерную конечно-элементную модель в условиях плоского напряженно-деформированного состояния. Математическая постановка- включает в себя, вариационное уравнение, которое имеет вид:

где и, би, £и - компоненты вектора перемещений тензоров напряжений и деформаций; бй, бЕи - вариации перемещений и деформаций;

р - вектор внешних сил, приложенных по контуру 1р: 1,3 = 1,2; с] - вектор гравитационных сил.

Граничные условия для данной модели были определены на основе изучения геодинамики данного района, что позволило учесть, кроме гравитационных сил и физико-механических свойств пород,', действие тектонических полей напряжений на горный массив. На месторождениях, расположенных в переходной зоне от орогена к платформе, ' напряженно-деформированное состояние горного массива сильно зависит от региональных тектонических сил, действующих в горизонтальной плоскости.

Расчет напряженно-деформированного состояния массива 'блочного строения производился с использованием метода конечных элементов по алгоритму, в котором формируется матрица жесткости и матрица масс для каждого узла. С использованием данного алгоритма вариационная задача сводится к системе алгебраических уравнений вида:

[ -К 1 * { i } - { Р > » где [ К] - матрица жесткости;

{ Р } - вектор внешних сил;

{ х } - вектор искомых перемещений. -

Для проверки работоспособности программы и правильности полученных результатов были решены тестовые задачи.

Для выявления степени влияния тектонических разломов на характер распределения, напряжений исследовались несколько вариантов моделей горного массива: без учета тектонических разломов и с учетом реальной геотектонической ситуации.

При анализе распределения напряжений в массиве неоднородного строения (гранит, известняки) выявлено, что влияние неоднородности на распределение напряжений выражается в смещении зоны концентрации напряжений в сторону более крепких пород.

В варианте, учитывающем тектонические разломы, картина распределения тектонических напряжений значительно усложняется (рис. 1,2). Определяющее влияние на характер напряжений оказывают тектонические разломы широтного простирания. Они являются не только зоной разгрузки для напряжений, действующих в широтном направлении бх (снижается с 16 до 6 МПа). а также зоной концентрации меридианальных напряжений в районе пересечения разломов (возрастает с 10 до 18 МПа).'. Таким образом,' для большей части месторождения, особенно в пределах рудного поля шахты ."Глубокая", бу становится доминирующим, в результате чего в этом районе направление действия максимального главного напряжения изменилось на 180°. Касательные напряжения хг у также имеют максимальное значение (6,5 МПа) в зоне действия разлома широтного простирания, что связано со сменой направления действия тектоничес-

Рис.14 Прогнозная карта распределения тектонических напрясэний бх в массиве горных пород (Ша)

Рис.2, Прогнозная карта распределения тектонических напряааний б в массиве горных пород (КПа)

ких сил по границе разлома. При удалении от зоны действия разломов происходит постепенный рост напряжений. Таким образом, напряженное состояние массива на месторождении весьма неоднородно как по величине. так и по направлению действия. ■ На месторождении из горных выработок были проведены экспериментальные замеры напряжений «в массиве методом разгрузки, а также обобщены и использованы результаты инструментальных методов измерений напряжений в горном массиве, выпол1 ненные другими, исследователями в разное время (ГашПИ, институтом Физики и механики'горных пород HAH Киргызстана).

Величины расчетных горизонтальных тектонических напряжений изменяются в пределах 6-22 МПа, экспериментальные - 4,5+18 МПа. Отличаются они до 25%. Большинство экспериментальных данных по величине и направлению действия напряжений совпадают с результатами математических расчетов в пределах допустимой точности. Более того, результаты математического моделирования позволили обобщить и систематизировать результаты натурных измерений, объяснить причину распределения напряжений, полученных экспериментальными данными, прогнозировать величину и направление действия напряжений в массиве.

На базе проведенных исследований дан * прогноз удароопасности шах'г- Ингичкинского месторождения. Известно, что возникновение горных ударов на месторождении зависит от сочетания ■ горно-геологических факторов, важнейшими из которых являются:

- склонность горных пород к упругому деформированию и хрупкому разрушению: ,

- использование технологических схем разработки полезного ископаемого, при которых происходит значительная концентрация напряжений на отдельных участках вблизи выработок;

- увеличение глубины разработки, мощности залежи и наличие тектонических нарушений.

Анализ результатов' исследований физико-механических свойств многих горных пород контактовых месторождений показал их склонность к горным ударам, в частности на Ингичкинском Kt = Evnp/en0J1-„ >0,7. -

Применяемая в настоящее время камерно-столбовая система разработки способствует значительной концентрации напряжений над целиками, вблизи выработок и т.д.

В связи с истощением запасов на верхних горизонтах "происходит углубление горных работ, осложняемое тектоническими полями напряжений, обусловленных расположением местороздений в сейсмотектонически активном регионе.

Таким образом, налицо сочетание трех основных факторов, определяющих удароопасность контактовых месторождений.

Степень потенциальной удароопасности месторождения.устанавливается по классификации, предложенной И.М.Батугиной и определяется по формуле:

N = (п,Р! + п2р2 + п3рз + n4p4)/ 1р.

где П]. п2, п3, п4 - показатели удароопасности;

Р) - Рг- Рз- Ра " принятые веса показателей п в баллах. •

К примеру, согласно данной классификации, Ингичкинское месторождение в целом можно отнести ко второй категории потенциальной удароопасности и к опасным по горным ударам, начиная с глубины более 400 метров, где явно проявляются признаки динамических явлений. Так, при проходке выработок сопряжений на глубине 550 м шахты "Новокапитальная" били неоднократно отмечены "стреляния" гранитов.

Па глубоких гориэош х Ингичкшского месторождения в настоящее время ведется проходка горно-каииталышх выработок и проектируются очистные работы. Поэтому рекомендации и меры, основанные на результатах' проведенных исследований, по предупреждению-опасных проявлений динамических явлений позволят получить как социальный, так и экономический эффекты путем оптимального выбора вариантов расположения горных выработок и технологии разработки месторождения вследствие априорного прогноза напряженного состояния участков месторождения.

Известно, что горизонтальные выработки, рассчитанные на длительный срок службы рекомендуется проводить в направлении действия максимальных тектонических напряжений. К примеру,- горнокапитальные выработки для шахты "Глубокая" необходимо располагать с азимутом 180° ±20°.

Прогнозируется и выделяется зона "формирующегося" разлома в районе рудного тела 056, расположенного на глубине около 600 и. Повы-ценную удароопасность этой зоны необходимо учесть при ведении горных работ, поскольку они могут вызвать 'активизацию напряжений в горном массиве в зоне формирования разлома.

В результате обобщения экспериментальных данных о напряженно-деформированном состоянии массива, анализа тектонических и геоди-наыических исследований на аналогичных месторождениях получена прогнозная величина изменения напряжений с глубиной для Иигичкинского Месторождения.

В связи с тенденцией углубления горних работ в число актуальных ставится вопрос о бесцеликовой выемке запасов. На месторождении проводились опытно-промышленные испытания вариантов сплошной системы разработки на глубинах 300-350.м. Параллельно с отработкой блока нами проводился непрерывный контроль за изменением геомеханических процессов, в частности изучалась деформация поверхности, напряженно-деформированное состояние целиков различного назначения, кровли и ' т.д. Это позволило эффективнее и безопаснее, по отношению к камерно-столбовой системе разработки, отработать опытный блок и установить незначительное влияние на этих глубинах тектонических сил.

Учет влияния геодинамическнх сил региона на геомеханические процессы в горном массиве глубоких горизонтов контактовых месторождений позволит более эффективно и безопасно применять сплошную систему разработки, ожидаемый экономический эффект от внедрения которой, например, па Ингичкннском месторождении, составит 441,6 тнс.руб/год (э ценах 1990 г.).

3 А 1Г Л В Ч Е II Н Е

' • В диссертационной работе дано решение актуальной научной задачи по оценке и прогнозированию напряженно-деформированного состояния природного поля напряжений при проектировании к отработке глубоких горизонтов ксштактжнх месторождений на основе геодинамического районирования с целью повышения безопасности и эффективности их разработки.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Обоснованно, что исследуемый район расположения контактовых месторождений по особенностям формирования естественных полей напряжений отнесен к переходной зоне между'тектонически активной ороген-ной областью западного Тянь-Шаня и "спокойной" платформенной областью Туранской плиты. Впервые в районе расположения таких месторождений тектонические разломы упорядочены по рангам и систематизированы по степени их влияния на напряженно-деформированное состояние горного массива с использованием усовершенствованного картографического метода выделения блочной структуры.

2. Предложена расчетная схема с пакетом прикладных программ, позволяющая исследовать напряженное состояние нетронутого горного массива при статических нагрузках. В частности, приложенная нагрузка

по границе расчетной области на Ингичкинском месторождении характеризуется следующими параметрами: - qr = 23 МПа с азимутом 120° и qr = 23 МПа с азимутом 300°. Установлено, что определяющее влияние на формирование поля напряжений оказывают тектонические разломы широтного простирания, расположенные в северной части месторождения. В зоне действия этих разломов касательные напряжения имеют максимальное значение,

3. Получены количественные оценки тектонического поля напряжений на глубине 500-550 м, подтвержденные в дальнейшем экспериментально.1 Азимут действия максимального тектонического горизонтального напряжения, величиной до 21 МПа изменяется в пределах от 315° св до •15° св. Установлено, что естественное ноле напряжений па месторождении сформировано в условиях всестороннего сжатия.

4. Горние породы Ингичкшкясого месторождения (известняки, гранит) склонны к упругому деформировании и хрупкому разрушению и является опасными по горным ударам. Месторождение можно отнести к угрожаемый по горным ударам, начиная c. глубины 400-450 м. а по шкале потенциальном удароопасности ко второй категории. Рекомендовано, что нд глубинах, отнесенных к угрожаемым по горным ударам необходимо переходить к различным вариантам сплошной■система разраиоткя, обеспечивающих проведение мероприятий по безопасному ведении горных работ. Оптимальными для проведения гирнокапигалышх выработок являются близкие к меридиальному направления.

5. При внедрении результатов геодинамических исследовании ожидается социальный эффект за счет повышения безопасности ведения.горних работ на нижних горизонтах при использовании вариантов сплошной системы разработки. Ожидаемый экономический зффекл -применения данной системы на примере шахт Ингпчкинского месторождения, по отношению к камерно-столбовой системе разработки, составит 441.6 тыс.руб/год (ъ ценах 1990 г.).

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТАХ

1. Рахимов В.Р., Пак В.П., Кузнецов H.A. Контроль деформации земной поверхности при внедрении сплошной системы разработки./I Всесоюзный семинар. Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья. Тез. докл. - Фрунзе: «Шй, 1987. - с о!>.

Р.. Кузнецов ¡1. А., Пак В. П., Салихин Г.М. Научно-техническое

обеспечение технологий, повышающих полноту извлечения из недр полезного ископаемого. / Республиканская науч. -пракгич. конф. молодых ученых и специалистов. Эффективность использования ресурсов при совершенствовании управления производством, технологическими процессами и оборудованием. Тез.докл. ч. IV. - Ташкент: ТашПИ. 1988. -'С 86-87.

3. Кузнецов.И.А. Состояние горного массива вокруг очистных выработок при внедрении технологий, повышающих полноту извлечения руды на Ингичкинско.м месторождении., /В сб. Повышение полноты извлечения и использования запасов месторождений полезных- ископаемых. - Ташкент: ТашПИ, 1989.С 34-37.

4. Джангиев А.И., Мелнкулов А.Д., Кузнецов И.А. Формирование поля напряжений на переходной зоне от орогена к платформе. /Республиканская научно-практическая конф. молодых ученых и специалистов. Совершенствование управления производством, технологическими процессами и оборудованием в региональных межотраслевых комплексах. Тез. докл. ч. II. - Ташкент: ТашПИ, 1989. - С 134.

5. Пак В.П., Кузнецов И.А: Геомеханическая оценка устойчивости конструктивных элементов сплошной системы разработки. /Республиканская научно-практическая конф. молодых ученых и специалистов. Совершенствование управления производством, технологическими процессами и оборудованием в-региональных межотраслевых комплексах. Тез. докл. ч. II. - Ташкент: ТашПИ. 1989. - С 127:

6. Рахимов В.Р., Пак В.П.. Кузнецов И.А, - Определение влияния тектонической нарушенаости рудного поля на НДС блочного массива. /Науч.-техн. конф. -Пути повышения комплексности использованного рудного сырья и технологических показателей обогащения с применением экологически чистых материалов. Тез. докл. - Ташкент: Средазнипроц-ветмет, 1990. - С И.

7. Рахимов В. Р., Кузнецов И. А.. Джангиев А. И. Определение естественного поля напряжений горного массива методом геодинамического районирования. /III Всесоюзный семинар. Проблемы разработки полезных-ископаемых в условиях высокогорья. Тез. докл. - Бишкек: БПИ, 1991. -С 54.

8. Кузнецов И.А., Салямова К.Д. Расчет естественного поля напряжений горного массива методом конечных элементов. /Международная науч.-практ. конф. Проблемные вопросы механики и машиностроения. Тез. докл. - Ташкент, '1993. - С 249.

9. Саидкасымов Д. К., Кузнецов И.А.. Бактиев Б.. Таиров М. А. Экспериментальная оценка природного поля напряжений массива горных

пород Ингичкинского месторождения. /Вестник ТатГТУ. - 1995. - N1-2. -С

10. Рахимов В.Р., Кузнецов И.А., Саидкасымов Д.К;, Салямова К.Д. Моделирование напряженно-деформированного состояния горного массива. /Международная конф. Тез. докл. - Ташкент: ТаиГТУ, 1994. - С- 163.

SUMMARY

This scientific work is devoted to tne forecast of potential danger of rock shocks of contact deposits in Central Asia.

Values and directions of effect of areal tectonic power in rock - Massif were defined on the basis of methods of geodynaralc division into districts with improved Cartographic method. These values and directions were taken as Initial conditions for mathematical state-went of the task.

Conformity to natural laws of field stress formation on the Jots of deposits designed for working off.were stated on the basis of the developed mathematical model of rock Massif. There appropriatenesses were further corroborated experimentally.

AJl carried out Investigations made it possible to define the degree of potential danger of rock shocks taking into consideration the influence of the tectonic field stress upon the safety increase end economic efficiency of the deposit working-off.

X У Я О С А

Диссертация Урта Осиё шароитидаги контакт тузидмали кендарнн нага туширганда кон зарбасшшнг потенциал хавфини прогноз (башо-рат) этиш масаласини ечишга багишланган.

Такоииллаш'гирилган харитографик усул билан геодинамик район-лаытириш асосида кон массивидаги регионал тектепкк кучларнинг таъсир й$иаядо нараен математик моделининг чегаравяй шартлари сифатида кабул цшшнгаи ва масала ЗХ.М да ечилган.

Кон массивининг математик ноделшш ^исоби асосида табиий кучланлш майдонининг шаклланиш конуниятлари кшга тушириш учуй ло-йикаланилаетган кон участкаларида топилиб унинг гчийматлари аыалий такрибада цайта тасдицланган.

Утказилган тадцицотлар конларшшг кон зарбасшшнг потенциал хаьфлплше дарагасини аншуш, тектоник кучланиш майдонининг кон-даришшг «е тушириы санарадорлиги ва коичилик ишларининг хавфеиз-.тдгига таъсиршш хисобга олиш имкошши берди.

Поджггко и v.Mni7.05. l5SJ"r.. формат 00:;S! >/|5, оперативная печать, бумага N: ( уса. п. й. J yv. ид. л.. тирах: ЙО , заказ 326" 0«:;чз»вз » ккмргфяз ТзшГТУ, Тшкеит, йузгогодог, ул. Тглгбзлзр, 01.