Исследование геомеханического состояния массива горных пород рудного тела Высокое-2

Наклонное рудное тело Высокое-2 относится к Киндиканскому участку Ирокиндинского золоторудного месторождения и разрабатывается подземным способом в гористой местности. Горные работы ведутся в сложных геологических условиях, определяющих изменение природного и техногенного напряженного состояния массива горных пород. С целью обеспечения эффективного управления горным давлением в ходе проведенных работ выполнен комплекс исследований геомеханического состояния массива горных пород на нижних горизонтах рудного тела. В рамках работ уточнены параметры трещиноватости массива, проведены физико‑механические испытания образцов горных пород и оценена устойчивость обнажений в горных выработках. Натурные измерения по методике Уральского отделения Российской академии наук (на станциях щелевой разгрузки в выработках нижних горизонтов) позволили выявить закономерности распределения природных напряжений в массиве горных пород. Характер распределения напряжений в массиве рудного тела Высокое‑2 определен как гравитационно‑тектонический. Для оценки техногенной составляющей напряженного состояния выполнен расчет напряжений вокруг выработок с использованием метода конечных элементов. В рамках работ установлены допустимые уровни напряжений для пород, а также закономерности формирования разрушающих напряжений вдоль контура выработок. Анализ показал, что техногенные напряжения превышают допустимые значения, вследствие чего в зоне устойчивых пород требуется проведение мероприятий по разгрузке массива. Данные визуального обследования состояния выработок свидетельствуют о наличии статического горного давления. С учетом полученных результатов разработаны рекомендации по безопасному ведению горных работ на рудном теле Высокое‑2.

1. Влох Н. П. Управление горным давлением на подземных рудниках: монография. М.: Недра, 1994. 208 с. EDN: RCJRTF.

2. Зубков А. В. Геомеханика и геотехнология: монография. Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2001. 335 с. EDN: RRVDOH.

3. Сосновская Е. Л., Авдеев А. Н. Особенности полей первоначальных напряжений жильных месторождений, расположенных в криолитозоне // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2021. № 5-2. С. 162–173. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_162. EDN: AKMMFO.

4. Филонюк В. А., Корнаков В. В., Сосновская Е. Л., Сосновский Л. И. Закономерности структурной взаимосвязи природных полей напряжений и аномальных концентаций рудного вещества в пределах золоторудных месторождений // Известия Сибирского отделения секции наук о Земле Российской академии естественных наук. Геология, разведка и разработка рудных месторождений. 2014. № 5. С. 88–101. EDN: ULNZUZ.

5. Авдеев А. Н., Сосновская Е. Л., Павлов А. М. Обоснование параметров технологии выемки глубокозалегающих тонких крутопадающих рудных тел // Горная промышленность. 2025. № S5. С. 85–91. DOI: 10.30686/1609-9192-2025-5S-85-91. EDN: FWZMTE.

6. Мороз Н. Е., Сидоров Д. В., Соннов М. А. Комплексное геомеханическое моделирование разработки жильных месторождений блочного строения // Горная промышленность. 2023. № 6. С. 71–74. DOI: 10.30686/1609-9192-2023-6-71-74. EDN: DYJMSL.

7. Сентябов С. В., Карамнов Д. В. Методы определения первоначальных напряжений массива горных пород натурными измерениями // Проблемы недропользования. 2023. № 1. С. 54–63. DOI: 10.25635/2313-1586.2023.01.054. EDN: WXMOYW.

8. Сосновская Е. Л., Авдеев А. Н. Прогноз удароопасности при разработке жил малой и средней мощности системами с закладкой на больших глубинах // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. 2024. № 2. С. 471–483. EDN: GCVIMO.

9. Сентябов С. В. Управление горным давлением при освоении глубокозалегающих месторождений // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2023. № 2. С. 62–73. DOI: 10.21440/0536-1028-2023-2-62-73. EDN: SVBWUC.

10. Трофимов А. В., Киркин А. П., Кормнов А. А., Шутов А. А. Исследование напряженно-деформированного состояния массива Октябрьского и Талнахского месторождений методом полной разгрузки керна // Цветные металлы. 2024. № 10. С. 31–39. DOI: 10.17580/tsm.2024.10.05. EDN: HGLBOI.

11. Айнбиндер И. И., Овчаренко О. В. Исследования потенциальной удароопасности массива горных пород на проектируемых глубинах отработки месторождения «Валунистое» // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2022. № 6. С. 35–45. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_35. EDN: GUMUMK.

12. Zienkiewicz O. C., Taylor R. L., Fox D. D. The finite element method for solid and structural mechanics. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2013. 672 p.

13. Rust W. Non-linear finite element analysis in structural mechanics. Cham: Springer, 2015. 363 p. DOI: 10.1007/978-3-319-13380-5.

14. Moatamedi M., Khawaja H. Finite element analysis. Boca Raton: CRC Press, 2018. 162 p. DOI: 10.1201/9780429453076.

15. Lee S. W., Chung P. W. Finite element method for solids and structures: a concise approach. Cambridge: Cambridge University Press, 2021. 366 p. DOI: 10.1017/9781108683982.

16. Bokiy I. B., Zoteev O. V., Pul V. V., Pul E. K. Selection of basic data for numerical modeling of rock mass stress state at Mirny Mining and Processing Works, Alrosa Group of Companies // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2018. Vol. 134. P. 012008. DOI: 10.1088/1755-1315/134/1/012008.

17. Szabó B., Babuška I. Finite element analysis: method, verification and validation. Hoboken: John Wiley & Sons, 2021. 366 р. DOI: 10.1002/9781119426479.

18. Неганов В. П., Коваленко В. И., Зайцев Б. М., Казаченко Ю. А., Сосновский Л. И., Томилов В. Д. [и др.]. Технология разработки золоторудных месторождений / под ред. В.П. Неганова. М.: Недра, 1995. 336 с.

19. Pryalukhin A. F., Martyushev N. V., Malozyomov B. V., Klyuev R. V., Filina O. A., Konyukhov V.Yu., et al. Improvement of operational reliability of units and elements of dump trucks taking into account the least reliable elements of the system // World Electric Vehicle Journal. 2024. Vol. 15. Iss. 8. P. 365. DOI: 10.3390/wevj15080365.

20. Павлов А. М. Совершенствование технологии подземной разработки жильных месторождений золота: монография. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2013. 127 с.