УДК 622 Зайцев Денис Александрович Научный руководитель: д. т. н., проф. Сергеев Сергей Валентинович НИУ «БелГУ», кафедра инженерной геологии и гидрогеологии, г. Белгород ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ СЛОЕВОЙ СИСТЕМЫ С НИСХОДЯЩИМ ПОРЯДКОМ ПРИ ОТРАБОТКЕ МАССИВА БОГАТЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ РУД Яковлевское железорудное месторождение отрабатывается подземным способом с твердеющей закладкой выработанного пространства в сложных горно-геологических и гидрогеологических условиях. В соответствии с проектными решениями с 1988 года проводились водопонизительные работы в руднокристаллическом водоносном горизонте с помощью скважин пробуренных с поверхности, а начиная с середины 90-х дренажные мероприятия осуществлялись только из подземных горных выработок. В настоящее время в пределах шахтного поля протяженность около 1,4 км сформирована локальная депрессионная воронка в руднокристаллическом водоносном горизонте до нижней отметки откаточного горизонта -425 м. Техническим проектом решена разработка месторождения нисходящей слоевой системой с закладкой выработанного пространства под искусственной потолочиной. Верхней границей горных работ является Вентиляционно-закладочный горизонт -370 м, выше кровли которого сохраняется естественный рудный целик мощностью 65 м. Мощность целика обоснована в работах [1, 2], его основной целью является предотвращение развития критических деформаций в водоупорных отложениях между нижнекаменноугольным водоносным горизонтом и массивом богатых железных руд. Интенсивные горные работы по формированию искусственной потолочины и проходке горно-подготовительных выработок начаты с 2007 г. За это время получен положительный опыт применения комбайнового способа отбойки богатых железных руд, развиваются технологии закладочных работ и транспортировки горной массы, в значительных объемах выполнены работы по эксплуатационной разведке, расширены представления о геологических и инженерно-геологических характеристиках рудного массива. Наибольшее свое развитие горные работы получили в пределах 1-6 эксплуатационных блоков – ими охвачена практически половина площади шахтного поля (западная часть). Фактически сложившаяся ситуация определила планомерное увеличение очистных работ в блоке №6, по состоянию на начало 2011 года в нем сформирована искусственная потолочина на 80 % площади блока и осуществлены работы по формированию заезда на нижележащий первый слой. Эксплуатационный блок №6 находится в центральной части шахтного поля и вскрыт горными выработками на горизонтах -370 м и -425 м между 24 и 19 линиями ортов. Ширина рудной залежи в пределах блока выдержана по простиранию и падению, в среднем составляет 300 метров, вертикальная мощность распространяется на весь этаж отработки. Рудный массив представлен железнослюдково-мартитовыми и гидрогематитовыми рудами с прослоями межрудных сланцев, содержание железа общего в богатых рудах свыше 60%. Опыт ведения горных работ в эксплуатационном блоке №6 показал, что наиболее проблемными участками являются зоны переходов от скальных пород лежачего бока к рыхлым богатым рудам. На этих участках диагональные заезды пересекают весьма неустойчивый контакт между кварцитами лежачего бока и мощной зоной оруденения, представленной богатыми железными рудами железнослюдково-мартитового состава. Мощность переходной зоны от 1-2 м до 10-15 м. В данных интервалах проходка выработок достаточно сложна, при отступлении от паспорта крепления сопряжена с процессами вывалообразования и, как следствие, со снижением темпов сооружения выработок. Искусственная потолочина отрабатывается параллельными тупиковыми заходками вкрест простирания рудного тела. Подготовка к отработке заключается в проходке стартового штрека в лежачем боку и диагональных заездов, причем из каждого заезда рассекаются четыре заходки. Со стартового штрека в створе с заходками потолочины отрабатывается и первый слой залежи. Последующие слои (2-10) отрабатываются заходками, пройденными из слоевых штреков, заезды на которые выполняются из панельного уклона в лежачем боку залежи [3]. Достижение растекаемости закладочной смеси и снижения потерь руды над потолочиной обеспечивается формированием защитной потолочины с переменными углами наклона 3°. Этот подход наиболее удачно реализован в блоке №6, здесь предусмотрены Технологические штрека №1 и №3, из которых должно производиться заполнение очистных заходок закладкой. Однако это решение выполняется лишь частично, так как Технологический штрек №1 находится в аварийном состоянии, поэтому для подачи закладки не используется. Пройденный параллельно ему в висячем боку рудной залежи Технологический штрек №3 заполнен закладочной смесью на высоту 2,0-2,2 м с выкрепленными в искусственном массиве в местах пересечения штрека очистными заходками вентиляционно-ходовыми сбойками, через которые подается закладочная смесь. Таким образом, формируется защитная потолочина с переменными углами наклона: на участке от контакта лежачего бока до Технологического штрека №1 с уклоном -3° вниз; от Технологического штрека № 1 до Технологического штрека № 3 с подъемом +3° вверх; от Технологического штрека № 3 до контакта руды с висячим боком с уклоном -3° вниз. Жесткие требования к качеству закладочных работ (основными из которых являются максимально возможное начало заливки твердеющими смесями очистных заходок и полнота закладки) при доработке оставшихся запасов потолочины и отработке последующих слоев диктуют необходимость организации полноценного закладочного горизонта, расположенного над очистным пространством. Закладочный горизонт также может быть использован для размещения систем мониторинга за изменением напряженно-деформированного состояния закладочного и рудного массивов при их дальнейшей подработке. Литература: 1. Научное сопровождение строительства и ввода в эксплуатацию Яковлевского рудника. Этап 2. Экспертная оценка и анализ принятых ранее решений по гидрогеологической защите горных работ и предотвращению внезапных прорывов воды в горные выработки. Разработка рекомендаций по защите подземных и наземных объектов от деформаций налегающих пород в результате разработки рудного тела. Разработка рекомендаций по выбору системы разработки для участка первоочередной отработки рудного тела: Отчет о НИР / СПГГИ им. Г.В. Плеханова (ТУ); Рук. работ В.Л. Трушко. - СПб., 2003. - 162 с. 2. Выполнить обоснование безопасных условий отработки Яковлевского железорудного месторождения под неосушенным нижнекарбоновым водоносным комплексом без сооружения водонепроницаемых перемычек. Согласование результатов в Госгортехнадзоре России: Отчет о НИР / НТЦ «НОВОТЭК»; Рук. работ Г.Н. Гензель. - Белгород, 2004. - 122 с. 3. Система разработки нисходящими слоями с твердеющей закладкой: Рабочая документация / НПФ «Тарекса». - М., 2007. - 119 с.