Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2019 г.

Определение границ охранных целиков в тектонически напряженных массивах Методы исследования Для определения безопасных параметров подземных горных работ при корректировке границ охранного целика выполняли оценку напряженно-деформированного состояния массива горных пород для различных вариантов отработки. Расчеты проведены методом конечных элементов в объемной постановке, реализованной в программном комплексе Sigma GT [6]. Данное программное обеспечение разработано в Горном институте КНЦ РАН и успешно применяется на горнорудных предприятиях России [7]. Основой для задания граничных условий являлись натурные данные по измерению напряжений в выработках подземного рудника, а также ранее разработанная модель месторождений Олений ручей и Ньоркпахкское [8]. При создании модели учитывали сложный рельеф дневной поверхности, параметры рудных тел, свойства руд и вмещающих пород, отметки горизонтов и подэтажей подземного рудника (рис. 2). Рис. 2. Трехмерная конечно-элементная модель месторождения Олений ручей Fig. 2. 3D finite elements model of the Oleniy Ruchey deposit Наиболее детально модель разбита в области ведения горных работ, где размер каждого элемента составляет 10x10x5 м. Модель ориентирована в соответствии с рудничной координатной сеткой и содержит 1640 тыс. элементов, ее размеры в плане 2420x2050 м, дно на отм. -1000 м. Анализ распределения максимальных напряжений Omax позволяет выделить наиболее удароопасные участки массива на разных этапах выемки подземных запасов. Данные о минимальных напряжениях Ominявляются определяющими при определении параметров обрушений подработанной толщи пород. Анализ их значений и распределение в подработанной толще пород дают возможность оценить влияние подземных горных работ на предохранительный целик Ньоркпахкского карьера. Результаты численного моделирования НДС Проведено многовариантное моделирование напряженно-деформированного состояния массива горных пород с уточнением параметров рудных тел и последовательным развитием очистной выемки до разреза 6+40 м. Также варьировались параметры опережений вышележащих горных работ к нижележащим в пределах защитных углов 45, 60 и 75°. Увеличение угла развивающегося фронта работ при этом давало возможность дополнительного приращения включаемых в отработку запасов. При построении границ очистной выемки учитывались действующие границы горного отвода Ньоркпахкского месторождения и уточненные параметры рудных тел месторождения Олений ручей. Схема вариантов моделирования по развитию горных работ в сторону Ньоркпахкского карьера приведена на рис. 3. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2019 (11) 21