МОДЕЛЮВАННЯ ПРУЖНО-ПЛАСТИЧНОГО ДЕФОРМУВАННЯ БОРТІВ КАР’ЄРУ ПІД ЧАС ВИЙМАННЯ ПРИБОРТОВИХ ЗАПАСІВ ВУГІЛЛЯ

Abstract

Встановлено, що на вугільних родовищах, що розробляюся відкритим способом, в бортах кар’єрів залишаються 20–45 % запасів корисних копалин, з яких лише 18 % гірничих підприємств здійснюють видобуток прибортових запасів. Інші переводять ці запаси в забалансові та списують. Для відробки запасів в бортах кар’єру найбільш доцільним є застосування безлюдної технології виймання пластів з відкритих виробок, в основу якої закладено принципи руйнування корисних копалин агрегатами з буровим або різальним виконавчим органом (системами Highwall). Доведено, що шнекові гірничо-видобувні системи забезпечують більшу стабільність гірничих виробок та стійкість відробленого борта кар’єру, ніж системи виймання з безперервним робочим органом. Для дослідження поведінки борта кар’єру під час та після відробки прибортових запасів корисних копалин шнековою системою Highwall застосовуємо чисельне моделювання за методом кінцевих елементів з використанням критерію міцності Мора–Кулона. В результаті моделювання в програмному продукті PLAXIS 3D Tunnel виймання вугілля в борту кар’єру (розрізу) встановлено, що при розміщенні гірничих виробок круглої форми діаметром 1,0 в один ряд на відстані від 4,0 до 0,5 м одна від одної руйнування шнекових отворів не відбувається. При відстані між виробками 0,5 м вертикальне осідання поверхні лише в 1,33 раза більше, ніж при відстані 4,0 м, тобто деформації поверхні є незначними. Зміна осідань на поверхні борта кар’єру при відстані між виробками 0,5 м також не досягає критичної величини, за якої може виникнути підробка промислових споруд на поверхні. Встановлено, що при відстані між гірничими виробками 0,5 м в, порівняно з відстанню 4,0 м, кількість вийнятої корисної копалини збільшується в 3 рази.