Важнейшие результаты деятельности
2016/2015/2014/2013/2012/2011/2010/2009/2008/2007/2006/2005
Геомеханика
Результаты 3D моделирования отработки Хибинских апатит-нефелиновых месторождений при полной выемке запасов с учетом кольцевой структуры массива, основных разломов и обрушения подработанной толщи в условиях тектонического сжатия показали активизацию процессов трещинообразования и разрушения пород висячего бока в объеме, сопоставимом по своим параметрам с размерами очистной выемки, что приведет к значительному выполаживанию гористого рельефа в районе апатитовой дуги Хибин и может стать причиной изменения геодинамического и климатического режима региона.
На основе данных натурных измерений и численных прогнозов о распределении напряжений геомеханически обоснованы основные принципы, система разработки и параметры горной технологии отработки запасов горизонта +90м Кукисвумчоррского месторождения в условиях действия высоких тектонических напряжений. Показано преимущество ортовой подготовки запасов горизонта и определены параметры опережений, гарантирующих снижение уровня удароопасности при проходке выработок и отработке секций в защищенных зонах.
Разработан безопасный способ совместной отработки двух пологопадающих сближенных рудных залежей в тектонически напряженном удароопасном массиве горных пород, заключающийся в том, что нижняя залежь отрабатывается камерно-целиковой системой разработки с открытыми очистными камерами, а вышележащая залежь – с закладкой отработанных камер пустыми породами, что позволяет избежать образования критических напряжений в междупластье и реализации горных и горно-тектонических ударов.
Установлена количественная взаимосвязь между обводнённостью и устойчивостью бортов карьеров в скальном массиве, которая заключается в увеличении коэффициента запаса устойчивости на 20-25% при полном осушении прибортового массива.
Разработана 3D модель Евразийской плиты, отражающая ее тектонофизическое строение, с пассивным и активным интерфейсом на разделяющих геологические блоки тектонических разломах. Исследование модели при различных вариантах граничных условий позволит решить обратную задачу оценки напряженно-деформированного состояния приповерхностной части земной коры дифференцированно по геологическим блокам плиты, с учетом комплексного анализа данных определения векторов и скоростей смещения свыше 100 станций ГНСС, расположенных в Европе, и результатов интерферометрической обработки радарных снимков спутников Sentinel-1 и Sentinel-2 Европейского космического агентства.
На основе синхронизации результатов электромагнитного и сейсмоупругого зондирований массива скальных пород установлены принципиальные особенности прохождения волн различной природы, что предоставляет основу для количественной интерпретации данных подповерхностного зондирования при изучении инженерно-геологической структуры и водонасыщенности пород.
Разрушение горных пород
Выявлены особенности разрушения массива горных пород системой скважинных зарядов при различных интервалах замедления и обоснованы наименее сейсмоопасные схемы взрывания, позволяющие снизить законтурные нарушения и обеспечить более качественное дробление массива горных пород. Показано, что для скважин диаметром 250 мм наилучшее дробление обеспечивается при интервале замедления между скважинами в ряду равном 15 мс, а наименее сейсмоопасной является схема взрывания с расположением рядов скважин под углом 105? к борту уступа.
Впервые в России совместно с АО «Апатит» и ЗАО «Орика СиАйЭс» отработана технология контурного взрывания с применением эмульсионных ВВ при проходке горных выработок, позволяющая с использованием специально разработанного отводчика шланга формировать контурный заряд с заполнением шпура на 30-70% его сечения и обеспечить гладкий откол по всему своду выработки без существенного развития трещин в законтурном массиве.
По результатам натурных испытаний аэродинамики турбулентных воздушных потоков и численного моделирования процесса выноса вредных примесей при нагнетательном способе проветривания показана возможность проветривания тупиковых выработок длиной более 10 м за счет турбулентной диффузии. Для прогноза времени проветривания тупиковых выработок посредством механизма турбулентной диффузии получено обобщенное аналитическое соотношение, аргументами которого являются варьируемые параметры (L-длина выработки, м; Q-расход воздуха, м3/с; С0 начальный уровень загазованности, ПДК).
