Повышение безопасности добычи руд на основе использования геоэнергии


Аннотация:
Усовершенствована классификация способов исследования напряженно-деформированного состояния горных пород путем разработки и введения синергетической группы методов, включающих энтропийные, термодинамические и энергетические подходы. Исследованы процессы энергетического обмена в массиве горных пород и закономерные превращения одних видов энергии в другие. Выполнены шахтные и лабораторные экспериментальные исследования, математическое и физическое моделирование, а также теоретический анализ и обобщение полученных результатов по стандартным методикам.
По 36 подготовительным выработкам и 25 очистным камерам, расположенным в интервале глубин от –507 до –1008 м, установлены эллипсоидная форма областей деформации массива, а также степенные зависимости возрастания части влияния энтропии до 95 % от общего энергетического баланса внешних напряжений на примере горных пород Криворожского железорудного бассейна. Выполнена проверка результатов моделирования зонального капсулирования массива подземных выработок на лабораторных моделях, которая показала достоверность более 89 %. Анализ областей зонального деформирования массива, выявленных натурными исследованиями, показал достоверность полученных данных не менее 84 %.
Установлены степенные зависимости изменения размеров смежных энергетических зон, соотношение которых является константой от габаритов и формы, глубины заложения и физических свойств массива, вмещающего выработку.
Доказано, что доля энергии горного давления, направленная на поддержание горных выработок или обнаженных поверхностей эксплуатационных блоков, описывается параболо-гиперболической зависимостью. Это позволяет добиться экономии ресурсов до 37 % за счет использования до 86 % энергии горного давления путем снижения геодинамической активности массива применением саморегулируемого анкерного крепления, которое нейтрализует конвергенцию массива за счет энергии дивергенции.

О.Е. Хоменко, д-р техн. наук, доцент Государственное высшее учебное заведение «Национальный горный университет», Днепр, Украина В.И. Ляшенко, канд. техн. наук, vilyashenko2017@gmail.com ГП «УкрНИПИИпромтехнологии», Желтые Воды, Украина


Подпишитесь чтобы читать статьи полностью

Год за

16 848 р.

Подписаться
Подписка - это:
  • Возможность читать полные тексты статей за последние 3 года (недоступны без подписки)
  • Свежий номер до его печатного издания
  • Удобное чтение с любого типа устройств (Компьютеры, планшеты, смартфоны)
Список литературы:
1. Кайдо И.И. О природе явления зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок (гипотеза)// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2009. — № 1. — С. 16–21.
2. Лавриненко В.Ф., Лысак В.И. Метод определения начального напряженного состояния массивов скальных горных пород// Разработка рудных месторождений. —1977. — № 24. — С. 16–20.
3. Лавриненко В.Ф., Лысак В.И. Физические процессы в массиве пород при нарушении равновесия// Известия Вузов. Горный журнал. — 1993. — № 1. — С. 1–6.
4. Khomenko О.Ye. Implementation of energy method in study of zonal disintegration of rocks// Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. — 2012. — № 4. — С. 44–54.
5. Shashenko A., Gapieiev S., Solodyankin A. Numerical simulation of the elastic-plastic state of rock mass around horizontal workings// Archives of Mining Sciences. — 2009. — № 2 (54). — С. 341–348.
6. Determination of the displacements of rock mass nearby the dismantling chamber under effect of plow long wall/ О. Sdvyzhkova, D. Babets, K. Kravchenko, A. Smirnov// Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. — 2016. — № 2. — С. 34–42.
7. Principles of rock pressure energy usage during underground mining of deposits/ О.Ye. Khomenko, А.К. Sudakov, Z.R. Malanchuk, Ye.Z. Malanchuk// Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. — 2017. — № 2. — С. 35–43.
8. Технические решения по строительству и эксплуатации подземного рудника в условиях Анновского карьера ОАО «СевГОК»/ Б.Н. Андреев, С.В. Письменный, Н.Б. Андреев и др.// Разработка рудных месторождений. — Кривой Рог: КТУ, 2006. — Вып. 88. — С. 66–72.
9. Ляшенко В.И. Повышение безопасности при подземной разработке сложноструктурных месторождений// Безопасность труда в промышленности. — 2014. — № 9. — С. 54–59.
10. Повышение безопасности труда при подземной добыче оптимизацией размеров целиков и пролетов выработок/ В.И. Голик, Ю.И. Разоренов, В.И. Ляшенко, Е.В. Шевченко// Безопасность труда в промышленности. — 2016. — № 3. — С. 35–39.
11. Ляшенко В.И., Голик В.И., Хоменко О.Е. Повышение геодинамической безопасности подземной разработки сложноструктурных рудных месторождений// Черная металлургия. — 2017. — № 3. — С. 24–32.

Журнал входит в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный ВАК Минобрнауки России. Публикуются статьи по следующим отраслям и группам научных специальностей: 01.04.00 — физика; 05.26.00 — безопасность деятельности человека; 02.00.00 — химические науки.

Журнал включен в Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) и в международные базы данных: Scopus, Chemical Abstracts Service (CAS), EBSCO Publishing, Ulrich's Periodicals Directory.

подробнее

DOI: 10.24000/0409-2961-2017-7-18-24
Год: 2017
Номер журнала: Июль
Ключевые слова : горное давление геоэнергия горные выработки синергетические методы предохранительная капсула геоэнергетические технологии
Авторы:
  • Хоменко О.Е.
    Хоменко О.Е.
    д-р техн. наук, проф. НТУ «Днепровская политехника», Днепр, Украина
  • Ляшенко В.И.
    Ляшенко В.И.
    канд. техн. наук, ст. науч. сотрудник, vilyashenko2017@gmail.com ГП «УкрНИПИИ промтехнологии», Желтые Воды, Украина

Купить журнал