Вестник Кольского научного центра РАН № 2, 2019 г.

Повышение безопасности камерно-столбовой системы разработки на руднике Карнасурт. Во избежание горных ударов внутриблоковым целикам придается искусственная податливость путем создания в них разгрузочных щелей (камуфлетным взрыванием шпуровых зарядов или бурением строчки скважин). В основных откаточных выработках рудника — штреках, на участках, опасных по горным ударам, в стенках околоштрековых целиков также формируют разгрузочные щели на глубину 2 м. За их счет концентрация гравитационно-тектонических напряжений переносится с контура штреков вглубь целиков, вследствие чего опасность горных ударов в выработках устраняется. Таким образом, эти мероприятия позволяют управлять высокой тектонической напряженностью массива горных пород месторождения. Следует отметить, что применяемые опорные околоштрековые и междублоковые целики являются низкими и широкими, поскольку ширина целиков d всегда больше их высоты h ( d/h > 1 ). При таком соотношении параметров целика большая его часть работает в условиях объемного сжатия. Это способствует повышению несущей способности целика, которая учитывается коэффициентом формы, определяемого по формуле Церна [7]. Кроме околоштрековых, между- и внутриблоковых целиков важным конструктивным элементом камерно-столбовой системы разработки является устойчивый пролет кровли в очистных выработках, который формируется по кровле очистного пространства между внутриблоковыми целиками. Наличие горизонтальных тектонических напряжений в массиве горных пород создает дополнительную концентрацию напряжений в зонах сопряжений кровли очистного пространства с плоскостью очистного забоя и со стенками целиков, в которых их величина может превосходить предел прочности пород на сжатие. В результате чего в этих зонах происходит разрушение пород кровли с последующим их отслоением [ 8 ]. Поскольку податливые внутриблоковые целики в рассматриваемых условиях выполняют функцию крепи, был применен методический подход, использованный в работе И. В. Баклашова, О. В. Тимофеева для расчетов штанговой крепи [9]. На основе предложенных ими положений была разработана методика расчета сетки расположения внутриблоковых целиков для поддержания непосредственной кровли очистных выработок как тонкой плиты, отслаивающейся от основной кровли. Эта плита рассматривается как трехшарнирная система, нагруженная собственным весом и горизонтальными тектоническими силами, для обрушения которой необходимо преодолеть сопротивление пород в шарнирах [ 1 0 ]. С ростом горизонтальных тектонических напряжений будет расти сопротивление трехшарнирной системы, следовательно, и величина устойчивого пролета кровли выработки будет увеличиваться. Это объясняется тем, что силы бокового давления препятствуют развитию растягивающих напряжений в отслаивающемся слое горных пород кровли. Увеличение устойчивого пролета поддерживаемой кровли очистного пространства также будет способствовать снижению суммарных потерь руды во внутриблоковых целиках, так как при заданных параметрах блока их количество с той же площадью каждого целика будет уменьшаться. Применение описанных выше методов управления происходящими геодинамическими процессами при разработке Ловозерского месторождения обеспечивает в настоящее время относительно безопасные условия ведения горных работ на глубине до 600 м от земной поверхности и допустимые величины потерь руды в целиках 25-30 % для систем разработки с открытым очистным пространством. Для улучшения эколого-экономических показателей ООО «Ловозерский ГОК» разработано инновационное техническое решение [ 1 1 ] с селективной выемкой балансовых запасов в очистных забоях Карнасуртского и Кедыквырпахкского участков месторождения и с применением самоходного или переносного оборудования, сущность которого заключается в следующем. После проведения подготовительных и нарезных выработок блок по восстанию разбивают на парные заходки, которые отрабатывают по простиранию. Ширину второй заходки в каждой паре определяют из условия размещения бурового и доставочного оборудования, а первой — из условия возможности максимальной глубины бурения шпуров применяемым оборудованием. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2019 (11) 65