ВЛИЯНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ НА ТЕХНОЛОГИЮ РАЗРАБОТКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ БЛОЧНОГО КАМНЯ

Для планирования горных работ, определения производственной мощности, обоснования технологии добычи и установления динамики экономических показателей работы карьера значение коэффициента выхода блоков прогнозируют с учетом хаpaктера природной трещиноватости массива, направления фронта работ, анизотропии прочностных свойств камня и способа направленного разрушения (резание, раскол или их комбинация). Методы определения прогнозного коэффициента выхода блоков общеизвестны, но они не учитывают влияние техногенных трещин на его конечное значение. В свою очередь, образование техногенных трещин связано, не только с прямым механическим воздействием на массив, а как показали исследования авторов, и геомеханическими процессами, протекающими в массиве при разработке данных месторождений.
Разработка месторождений связана с проведением в горных породах выработок, которые нарушают в массиве сложившееся равновесие. Восстановление равновесия массива приводит к деформациям выработок и созданию в массиве полей напряжений, суперпозиция которых с локальными полями напряжений, вызванных воздействием горных работ на породу, изменяет первоначальное поле напряжений и приводит к росту их значений вблизи горных выработок, вызывая в них необратимые деформации. Это обстоятельство используют при оценке устойчивости бортов карьеров, и оно достаточно подробно рассмотрено в литературе.
Влияние горного давления на добычу блоков блочного камня ранее пpaктически не оценивали. Поэтому при рассмотрении динамики состояния массивов месторождений облицовочного камня использованы общие теоретические предпосылки механики горных пород.
В массиве месторождений глубинного типа (равнинного) напряжения связаны с гидростатическим давлением столба породы и их боковым распором. Изменение температуры породы в ее приповерхностном слое приводит к возникновению термических напряжений, знак которых зависит от времени года. В свою очередь, с генезисом месторождения связаны тектонические напряжения, не зависящие, как правило, от глубины залегания оцениваемого объема камня. Наряду с перечисленным, напряжения в массиве предопределены сцеплением пород. Все это и определяет общее напряженно-деформированное состояние массива.
В процессе выемки горных пород в массиве происходит изменение первоначального напряженного состояния и наблюдается их концентрация в нижней бровке откоса. На это поле воздействует постоянно меняющееся поле термических напряжений. Далее при отделении объемов камня от массива посредством бурения или резания в окрестности скважин и пропилов концентрируются дополнительные напряжения. В отделенном объеме камня за счет его всестороннего симметричного прогрева изолинии напряжений выравниваются, но при опрокидывании в верхней части блоков концентрируются напряжения, на которые накладываются напряжения, создаваемые от нагрузок при разделке камня на блоки. При перемещении готовых блоков по площадкам из-за трения происходит их локальный нагрев, вызывающий возникновение термических напряжений. Выдержка блоков перед распиловкой обеспечивает выравнивание в них напряжений, остаточный уровень которых многократно превосходит природное напряженное состояние (начальное). Распиловка блоков на плиты также связана со значительными нагрузками, вызывающими в плитах дополнительные напряжения.
Таким образом, процесс формирования напряжений в блоках многостадийный и дискретный, а их конечные величины, вследствие релаксационных процессов и эффекта памяти горных пород, растут пропорционально интенсивности добычи и обработки, а также зависят от прилагаемых при этом нагрузок. Поэтому чем больше нагрузки и скорость производственных процессов, тем выше конечная величина напряжений в камне и вероятность образования техногенных трещин вследствие саморазрушения камня.
Снизить уровень конечных напряжений в камне, а, следовательно, увеличить выход продукции из него можно за счет рационального управления технологией добычи блоков (изменения интенсивности горных работ).
При использовании акустического метода для оценки динамики напряжений в прострaнcтве месторождения установлено следующее:
- напряжения в массиве варьируют в зависимости от положения точки замера и достигают максимальных значений в прибортовом участке массива;
- напряжения в массиве растут при увеличении интенсивности горных работ и зависят от высотного положения оцениваемого участка относительно основного массива месторождения;
- в процессе добычи блоков напряжения в них по сравнению с отpaбатываемым массивом возрастают не менее чем на 18 %.
Установлено, что наибольшее приращение напряжений происходит при добыче блоков с более высокой скоростью подвигания забоев, расположенных вблизи нерабочего борта карьера.
На основе выполненных исследований предложена методика для расчета коэффициента выхода блоков с учетом влияния на его величину геомеханических процессов, которая позволяет прогнозировать значение коэффициента выхода блоков с учетом интенсивности горных работ и параметров технологии добычи блоков.
При ее использовании для различных участков месторождениях блочного камня было установлено, что относительная погрешность расчетов составляет в среднем около 8 %. Причем максимум величины погрешности соответствует отработке узкого вытянутого участка. Для подобных условий уже в пятидесятых годах были отмечены проявления горного давления, приводящие к самопроизвольному расколу блоков, опрокидыванию камнерезных машин и образованию заколов. Следовательно, завышенную величину погрешности прогноза можно отнести за счет более высокого уровня начальных природных напряжений. Для их снятия, применительно к месторождениям мрамора, при подготовке горизонтов к отработке предварительно по контуру нерабочего борта было предложено проходить разгрузочные щели канатной пилой или буровой установкой.
Наблюдения, проведенные при реализации рекомендаций, показали, что выбуривание щели сопровождается шелушением и в отдельных случаях потрескиванием мрамора.
Проведенные исследования доказали необходимость учета интенсивности и технологической схемы добычи блоков, а также начального уровня напряжений отpaбатываемого массива при оценке коэффициента выхода блоков. Это позволит более правильно решать задачи планирования и оценки динамики производственной мощности карьера, подбирая для каждого отдельного случая оптимальную интенсивность и схему добычи.
Статья в формате PDF
104 KB...
12 04 2026 15:38:19
Статья в формате PDF
264 KB...
11 04 2026 11:49:44
Статья в формате PDF
103 KB...
10 04 2026 5:14:18
Статья в формате PDF
109 KB...
09 04 2026 20:43:32
Статья в формате PDF
104 KB...
08 04 2026 2:31:17
07 04 2026 19:28:15
Статья в формате PDF 130 KB...
06 04 2026 12:40:25
Статья в формате PDF
114 KB...
05 04 2026 13:17:18
Статья в формате PDF
114 KB...
04 04 2026 2:51:52
Статья в формате PDF
245 KB...
02 04 2026 16:12:38
Статья в формате PDF
164 KB...
01 04 2026 14:41:40
Статья в формате PDF 111 KB...
31 03 2026 16:59:50
Статья в формате PDF
118 KB...
30 03 2026 15:53:37
Статья в формате PDF
243 KB...
29 03 2026 15:26:49
Статья в формате PDF
133 KB...
27 03 2026 5:47:18
Статья в формате PDF
100 KB...
26 03 2026 8:39:19
Статья в формате PDF
109 KB...
25 03 2026 23:34:35
Статья в формате PDF
173 KB...
24 03 2026 2:15:47
Статья в формате PDF
132 KB...
23 03 2026 9:34:57
Статья в формате PDF
117 KB...
22 03 2026 8:31:44
Статья в формате PDF
115 KB...
21 03 2026 0:35:32
Статья в формате PDF
132 KB...
20 03 2026 2:39:32
Статья в формате PDF
114 KB...
19 03 2026 10:53:33
Статья в формате PDF
254 KB...
18 03 2026 7:51:40
Статья в формате PDF
249 KB...
17 03 2026 21:48:47
Статья в формате PDF 115 KB...
16 03 2026 18:48:39
В Арктике масштабы деградации окружающей среды приобретают опасные тенденции, нарушение хрупкой арктической природы может иметь необратимый хаpaктер. Анализ данных официальных источников показал, что к территориям «риска» по загрязнению питьевой воды относятся Ямало-Ненецкий автономный округ и Республика Саха. Высокий уровень загрязнения атмосферного воздуха зарегистрирован в Красноярском крае, а самые высокие показатели загрязнения почвы показаны в Мурманской области.
...
15 03 2026 4:20:58
Статья в формате PDF
142 KB...
14 03 2026 0:24:21
Статья в формате PDF
300 KB...
13 03 2026 16:10:34
Статья в формате PDF
120 KB...
12 03 2026 4:34:37
Статья в формате PDF
132 KB...
11 03 2026 16:22:54
Статья в формате PDF
102 KB...
10 03 2026 21:20:13
Статья в формате PDF
298 KB...
09 03 2026 3:12:18
Статья в формате PDF
299 KB...
08 03 2026 15:44:55
07 03 2026 19:28:36
Статья в формате PDF
105 KB...
05 03 2026 13:38:33
Статья в формате PDF
128 KB...
04 03 2026 14:48:42
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::