Глубокая разработка месторождений: вызов для горной геомеханики

Растущий спрос на металлы, обусловленный глобальным экономическим ростом и разработкой неглубоко залегающих месторождений, вынуждает вести добычу полезных ископаемых на все больших глубинах. Прямым следствием этого становится рост горнотехнических проблем, связанных с горным давлением. Подробно рассматривается роль горной геомеханики в проектировании и эксплуатации глубоких рудников. К критическим вопросам относятся разрушение пород вокруг горных выработок, поддержание и контроль разрушенного массива, а также геомеханическое проектирование шахтной инфраструктуры и систем выемки (очистных систем). Освещается и критически анализируется прогресс науки о механике горных пород в областях, связанных с этими вопросами. К ним относятся прогнозирование и оценка механических свойств массива горных пород, механика управления разрушенными породами вокруг глубоких горных выработок и обусловленные этим требования к крепежным системам. Подробно обсуждаются геомеханические аспекты очистных систем и региональные изменения напряжений, возникающие при выемке крупных рудных тел. Показан прогресс в разработке концепций проектирования открытых очистных пространств и очистных блоков с обрушением кровли. Показано, что напряженное состояние глубоких рудников не способствует применению высокопроизводительных систем разработки с обрушением. Продемонстрирована ценность энергетических концепций проектирования для очень глубоких рудников, разрабатывающих пластообразные месторождения. Несмотря на значительный прогресс, достигнутый в науке о механике горных пород с 1950-х годов, применение этих знаний для решения проблем горного давления в глубоких рудниках развивается довольно медленно. Необходимые инструменты существуют. Требуется разработка надежных критериев проектирования шахтной инфраструктуры, горных выработок и крепежных систем, работающих в динамически изменяющихся напряженных условиях. Вторая критическая проблема заключается в нехватке на рудниках высококвалифицированных специалистов по горной геомеханике. Европейская горнодобывающая промышленность признала эту проблему, поддержав программу непрерывного образования в области горной геомеханики для глубоких рудников.