Введение
ГЛАВА 1 Состояние вопроса и задачи исследований 9
1.1 Обзор научно-технической литературы и данных практики по теме исследования 9
1.1.1 Основные понятия о структурно-тектонических особенностях горных пород
1.2 Современные представления о блочных моделях массивов горных пород 16
1.3 Прочность скальной породы 23
1.4 Анализ методов изучения напряженно-деформированного состояния и устойчивости породных обнажений 27
1.5 Выводы по главе
Цель и задачи исследования 35
Глава 2 Геологическое строение, структурно-тектонические особенности меторождения плато расвумчорр и натурные наблюдения за состоянием выработок 37
2.1 Горно-геологические особенности месторождения 37
2.1.1 Геологическое строение 37
2.1.2 Структурно-тектонические особенности породного массива месторождения Плато Расвумчорр 40
2.1.3 Физико-механические свойства пород месторождения Плато Расвумчорр 42
2.2 Натурные испытания сканера скважин малого диаметра в рамках программы по обеспечению безопасной отработки месторождений апатито-нефелиновых руд 45
2.2.1 Метод дискования керна 45
2.2.2 Горно-геологическая и горнотехническая характеристика обследуемых выработок 47
2.2.3 Методика и техника полевых работ 49
2.2.4 Результаты проведенных исследований 53
2.3 Выводы по главе 2 61
Глава 3 STRONG Численное моделирование геомеханических процессов при прогнозировании устойчивости выработок с учетом блочности и техногенной нарушенности массива 63
3.1 Основные данные об объекте исследования STRONG 63
3.2 Прогноз смещений контура выработок в блочных массивах на основе прочностного и деформационного критериев 64
3.2.1 Обоснование коэффициента относительного деформирования блочного массива на контуре выработок 73
3.2.2 Классификация устойчивых обнажений апатито-нефелиновых руд по двум предельным состояниям 77
3.3 Прогноз напряженно-деформированного состояния трещиноватого массива вблизи одиночной выработки в условиях тектонических и гравитационных полей напряжений 79
3.3.1 Система с горизонтальными и пологими трещинами (угол падения 0 – 20о) 93
3.3.2 Система с крутопадающими и средней крутизны падения трещинами (угол падения 20 – 75о) 94
3.3.3 Система с вертикальными трещинами (угол падения 75 – 90о) 95
3.3.4 Сравнительный анализ значений тангенциальных напряжений на контуре выработки 95
3.3.5 Анализ зависимости тангенциальных напряжений и смещений нарушенного массива 98
3.4 Метод определения формы и размеров вывала при пересечении подготовительными выработками зон измененных апатито-нефелиновых руд 101
3.4.1 Определение зоны предельного состояния пород в окрестности одиночной подготовительной выработки. 112
3.4.2 Натурные данные о состоянии кровли и боков выработок в зоне ослабленных пород. 116
3.5 Выводы по главе 3 120
ГЛАВА 4 Направления практического использования результатов исследований 121
4.1 Пространственная геомеханической модели карьера «центральный» и двух участков горизонтов +450, +470 метров расвумчоррского рудника 121
4.1.1 Результаты расчета напряженного состояния горизонтов и породных целиков подкарьерной зоны 123
4.1.2 Анализ влияния нарушений массива на напряженное состояние 128
выработок горизонта +470 метров 128
4.2 Оценка устойчивости обнажений в соответствии с
разработанной методикой. рекомендации по выбору параметров крепи 131
4.3 Рекомендации по креплению выработок, пересекающих зоны измененных апатито-нефелиновых руд 137
4.4 Выводы по главе 4 142
Заключение 144
Список литературы 1
