Выполненный комплекс исследований в рамках настоящей статьи посвящен геомеханической оценке безопасной отработки запасов руды, в том числе барьерных целиков, в границах предохранительного (охранного) целика ствола РЭШ Иртышского рудника с определением степени влияния возникающих напряжений и деформаций в массиве пород на его состояние, а также капитальные выработки и земную поверхность.Вследствие отсутствия активного воспроизводства запасов минерального сырья на действующих рудниках вопросы повторной разработки целиков становятся чрезвычайно актуальными. Установлено, что потери в границах предохранительных целиков под охраняемые объекты на некоторых месторождениях достигают 30 и более процентов от балансовых запасов.На основе аналитических решений и трехмерного математического моделирования методом конечных элементов применительно к условиям Иртышского рудника обоснована возможность безопасной выемки части запасов предохранительного целика ствола РЭШ без отрицательных последствий на его эксплуатацию, а также объекты, расположенные на дневной поверхности.Наиболее значимым в публикации, с позиции решения поставленной задачи, является использование наряду с нормативной документацией математического моделирования, которое с учетом геолог-структурных особенностей месторождения, литологии массива, физикомеханических свойств пород и геометрической (конструктивной) сложности горных объектов существенно расширяет знания в изучении вопросов оценки устойчивости выработок и состояния земной поверхности.Установлено, что при погашении запасов предохранительного целика следует в качестве основной меры охраны для обеспечения сохранности ствола РЭШ оставлять рудные барьерные целики.Ключевые слова: горный массив, предохранительный целик, напряжения, деформации, устойчивость, геотехнология, безопасность.

No abstract

The statement of the problem of determining the stress-strain state of support and rock mass around the mine working in unstable rocks, in case of voids filling with phenol resins is proposed. The initial parameters used in the calculations correspond to the conditions of mining ore deposits in East Kazakhstan. The distribution character of stress fields in the support and their change depending on geometric sizes of the area filled with phenol resins is determined. It is shown that using phenol resins causes formation of a uniform pressure of surrounding rocks on the arch part of the support and facilitates an increase in its stability.

Mining of a thick steeply dipping deposit using sublevel caving with end-face ore drawing in transition from open pit excavation to underground mining is considered in conditions of developed tectonics. The technology was justifed by mathematical modeling of the stress state of the rock mass using finite element method. Safe parameters of the mining system were determined by solving a variational problem with a variable degree of geomedium disturbance in the existing mining and engineering structure when depleting reserves at an advanced stoping stage. The predicted areas of stability losses for main structural elements of the mining system have been determined. Safe parameters of ore breaking and drawing were calculated using the stability condition of mine workings. Recommendations are given for the excavation of thick steeply dipping deposits under open pit mining.