Графоаналитическая оптимизация параметров выпуска руды из барьерных целиков при полевой подготовке наклонных залежей в условиях обрушения
DOI:
https://doi.org/10.51301/ejsu.2026.i2.05Ключевые слова:
барьерный целик, наклонная залежь, выпуск руды, буродоставочная выработка, зона обрушения, графоаналитиче-ское моделирование, напряженно-деформированное состояниеАннотация
В статье представлены результаты графоаналитического исследования, направленного на оптимизацию технологических параметров выпуска руды из барьерных целиков (БЦ) в наклонных рудных залежах в условиях обрушения. Извлечение запасов, оставленных в барьерных целиках, является одной из наиболее сложных задач подземной разработки, поскольку требует обеспечения баланса между максимальным извлечением руды и сохранением геомеханической устойчивости окружающего породного массива. Особое внимание уделено обоснованию рационального пространственного положения буродоставочных выработок (БДВ) при полевой подготовке в зонах обрушения. Методика исследования основана на геометрическом и графоаналитическом моделировании процессов выпуска руды при различных горно-геологических условиях. Рассмотрены мощности рудных тел от 6 до 12 м и углы падения от 15° до 51°. Проанализированы несколько вариантов левоасимметричного смещения оси БДВ относительно центральной оси барьерного целика с целью определения их влияния на эффективность извлечения руды, потери, разубоживание и напряженно-деформированное состояние (НДС) окружающего породного массива. Результаты показывают, что смещение оси БДВ существенно влияет как на показатели извлечения, так и на геомеханическую безопасность. Рациональный интервал смещения составляет 1,5-2,0 м в направлении падения рудного тела. Дальнейшее увеличение смещения приводит к ухудшению НДС вмещающих пород, уменьшению защитного породного слоя между кровлей выработки и почвой очистного пространства, а также к необходимости дополнительного заглубления горных выработок. Такие изменения увеличивают объем проходки по пустым породам и, соответственно, повышают затраты на добычу. Эффективность асимметричного расположения выработок наиболее выражена при углах падения до 30°, тогда как для более крутых рудных тел с углами падения 40-51° его практическое значение снижается вследствие преобладания гравитационно обусловленного потока рудной массы. Полученные результаты формируют научную основу для совершенствования схем подготовки и могут быть использованы при проектировании подземных систем разработки с целью повышения извлечения руды, снижения потерь и разубоживания, а также обеспечения геомеханической устойчивости выработок при отработке запасов из барьерных целиков.
Библиографические ссылки
Bekbergenov, D., Jangulova, G., Zeinullin, A., Zhanakova, R., Shagirova, K., Atalykova, N., & Kurmanbayev, O. (2025). Modeling of geomechanical processes from open pit to under-ground mining with complex morphology. Civil Engineering Journal, 11(7), 2862-2888. https://doi.org/10.28991/CEJ-2025-011-07-013
Bekbergenov, D., Zeinullin, A., Jangulova, G., Zhanakova, R., & Bektibayev, U. (2025). Substantiation of geotechnology for complex-morphology mineral deposits: A case-study of the Akzhal Mine. MIAB. Mining Informational and Analytical Bul-letin, 12(2), 33-70. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2025_122_0_33
Zhanakova, R. K., Atalykova, N., Jangulova, G., Kakimzhanov, E., & Kurmanbaev, O. (2025). The near-pit wall rock mass state stability monitoring method. News of the National Academy of Sciences of the Republic of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 6(474), 102-117. https://doi.org/10.32014/2025.2518-170X.574
Bekbergenov, D.K., Zeinullin, A.A., Zhanakova, R.K., & Sa-rybayev, M.A. (2025). Issledovanie napryazhenno-deformirovannogo sostoyaniya pri povtornoy otra-botke bar'yernogo tselika s asimmetrichnym raspolozheniem polevykh vyrabotok v usloviyakh zony obrusheniya. Universitet Eñbekteri – Trudy Universiteta, 4(101), 64-70. https://doi.org/10.52209/1609-1825_2025_4_64
Almenov, T.M., Moldabayev, S.K., Zhanakova, R.K., Aska-rova, G.E., Dryhola, M. A., & Amantaiuly, K. (2025). Ensuring the stability of slopes and ledges at the Vasilkovsky quarry (Re-public of Kazakhstan). Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirny-choho Universytetu, 6, 43-51. https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-6/043
Almenov, T., Zhanakova, R., Shautenov, M., Askarova, G., Agybayev, N., & Assylkhanova, S. (2025). GPR-driven geo-mechanical modeling and drill-blast optimization for enhanced efficiency in open-pit gold mining. Civil Engineering Journal, 11(11), 4602-4634. https://doi.org/10.28991/CEJ-2025-011-11-010
Almenov, T.M., Zhanakova, R.K., Askarova, G.E., Shautenov, M.R., & Amantaiuly, K. (2025). Comprehensive assessment of ore losses and dilution impacting Vasilkovsky gold deposit prof-itability. News of the National Academy of Sciences of the Re-public of Kazakhstan, Series of Geology and Technical Sciences, 4(472), 27-45. https://doi.org/10.32014/2025.2518-170X.528
Shautenov, M.R., Akkazina, N.T., Almenov, T.M., & Zhanako-va, R.K. (2025). Sirek zher kenderinin gravi-tatsiyalyk bayytyluyn fraktsiyalyk taldau negizinde zertteu. Gornyi Zhur-nal Kazakhstana, 4(240), 32-38. https://doi.org/10.48498/minmag.2025.240.4.007
Almenov, T., Zhanakova, R., Sarybayev, M., Seitkazynova, B., Shabaz, D.M., & Nurperzent, B. (2025). Innovative composi-tions of shotcrete mixtures for reinforcement of underground mine excavations. HighTech and Innovation Journal, 6(4), 1238-1263. https://doi.org/10.28991/HIJ-2025-06-04-07
Zhanakova, R.K., Almenov, T.M., & Sarybayev, M.A. (2025). Osobennosti inzhenerno-geologicheskikh usloviy Beskempir-skogo mestorozhdeniya i vliyanie na stroitel'stvo gornykh vyrabotok. Universitet Eñbekteri – Trudy Universiteta, 3(100), 108-112. https://tu.kstu.kz/archive/issue/107
Sarybayev, M.A., Zhanakova, R.K., & Almenov, T.M. (2025). Parallel ornalaskan ungima boyymen toroi-daldi gidrozhargishtin kushimen birtekti tastan plitalardi azhyratudy zerteu. Vestnik KazUTB, 3(28), 666-672. https://doi.org/10.58805/kazutb.v.3.28-992
Meng, X., Long, T., Shi, X., Wang, L., Zhu, Z., & Tao, G. (2025). A new insert drawing technique for controlling ore loss and dilution during sublevel caving. Scientific Reports, 15, 23104. https://doi.org/10.1038/s41598-025-07362-2
Castro, R., Oyarzo, D., Gómez, R., Suzuki, K., & Cifuentes, M. (2025). Coupling geomechanical and gravity flow models to ob-tain more representative flow simulations and air-gap risk identi-fication in caving mining. International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics, 49(1), 376–390. https://doi.org/10.1002/nag.3880
Xu, S., Qu, F., Li, Y., Wang, Y., & Ji, Y. (2025). Surrounding rock deformation control of ore-drawing roadway under cyclic ore-drawing disturbance. Applied Sciences, 15(17), 9804. https://doi.org/10.3390/app15179804
Laptev, V.V., Belogorodtsev, O.V., & Lukichev, S.V. (2024). Analysis of ore drawing modes in sublevel caving using numer-ical modeling. Journal of Mining Science, 60(6), 983-989. https://doi.org/10.1134/S1062739124060139
Díaz, R., Gómez, R., Vidal, R., Hekmat, A., & Oyarzo, D. (2024). Combining geomechanical and hydrogeological model-ing for drainage analysis in block caving mine development. In-ternational Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, 173, 105606. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2023.105606
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Engineering Journal of Satbayev University
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
<div class="pkpfooter-son">
<a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/"><img alt="Creative Commons License" style="border-width:0" src="https://i.creativecommons.org/l/by-nc/4.0/80x15.png"></a><br>This work is licensed under a <a rel="license" href="http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/">Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License</a>.
</div>
