Registration Number
0825U001585, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
27-06-2025
popup.evolution
o
Title
Improvement of resource-saving technologies of iron ore underground mining with mining waste disposal
Author
Mykhailo Hryshchenko,
popup.head Vsevolod Kalinichenko
popup.opponent Kostyantyn Ishchenko
popup.opponent Vitaliy Zayets
popup.review Ivan Kushnerov
popup.review Serhii Pysmennyi
popup.rada
Kryvyi Rih National University
Description
Важливою проблемою, що потребує вирішення при відпрацюванні родовищ підземним способом, є утворення значних площ підроблених гірничими роботами територій. Такі території характеризуються значними порушеннями денної поверхні з формуванням зон провалень, воронок і терас. В той же час практично поряд, на денній поверхні, складуються мільйони тон відвалів пустих порід та відходів гірничозбагачувального виробництва. Отже, необхідна розробка ресурсозберігаючих технологій, які дозволять здійснювати підземний видобуток корисних копалин із збереженням денної поверхні за рахунок одночасної утилізації відходів гірничодобувного виробництва у виробленому просторі діючих шахт. У вступі міститься загальна характеристика дисертації, обґрунтовано актуальність роботи, викладено мету і завдання дослідження, наукову новизну і практичну цінність роботи. У першому розділі проаналізовано наукові дослідження щодо екологічної рівноваги в шахтних полях. Виконано аналіз наукових досліджень з управліня геодинамічною стабілізацією гірських масивів при використанні технологій утилізації відходів у виробленому просторі шахти. На основі виконаного аналізу встановлено, що видобуток і переміщення гірських порід змінюють стан масиву, спричиняють зрушення й деформації поверхні. У другому розділі обґрунтовано загальні положення та методи дослідження напружено-деформованого стану гірського масиву, запропоновано математичну методику моделювання з використанням чотирикутної сітки кінцевих елементів. Розміри моделі відповідають масштабам реальної ділянки. Встановлено, що для підземного видобутку в умовах міст важливо зберігати денну поверхню, чому сприяє камерна система з закладкою порожнин. Встановлено необхідність застосування «перехідної технології» при обваленні ціликів: спочатку розробляється камера під прикриттям міжповерхового цілика, потім очисний простір заповнюють твердіючою закладкою для створення штучного цілика. На основі виконаних досліджень запропоновано технологія, яка ефективно стабілізує масив, зменшує просідання і забезпечує надійність прогнозування геодинамічного стану аналітичними методами. У третьому розділі виконано моделювання видобування багатих залізних руд підземним способом з переходом від технологій з погашенням виробленого простору на підповерхово-камерну систему розробки з закладкою виробленого простору. Встановлено, що формування камер за «перехідною технологією» в рудах міцністю f ≥ 5 можливе на глибинах до 1750 м, а при f ≥ 7 — на глибинах до 2250 м. З урахуванням нинішніх глибин робіт у Кривбасі (1200–1400 м) встановлено, що у найближчі 10–15 років «перехідні технології» будуть актуальними для глибин до 1450 м. Запропонована технологія забезпечує стійкість камер і може бути впроваджена в сучасних умовах. Визначено, що використання твердіючої закладки значно зменшує зони зсувів і обвалення порід, створюючи штучний масив, аналогічний умовам відпрацювання «сліпих» покладів. У четвертому розділі досліджено випуск відбитої руди з «мертвої зони» лежачого боку покладу. Встановлено, що втрати залежать від кута падіння і потужності покладу. Класичні технології з уловлюючими воронками знижують втрати, але вимагають додаткових витрат. Запропонована технологія пошарової відбійки та похилого випуску руди дозволяє зменшити втрати, знижуючи розубоження за рахунок ущільнення пустих порід. У п’ятому розділі запропоновано інноваційні технології композитної закладки камер з формуванням несучого каркасу. Це дозволяє знизити собівартість закладки, покращити стійкість масиву, зменшити втрати руди та сприяти утилізації відходів, поліпшуючи екологічний стан басейну. У загальних висновках підбито підсумок проведеної роботи і описано основні результати, отримані в дослідженні. Дисертація доповнена додатками, у яких містяться акти впровадження дисертаційного дослідження та патенти на винахід.
Registration Date
2025-05-08
popup.nrat_date
2025-05-08 / 2026-07-01
