Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ

Мета. Встановлення взаємозв’язку між деформацією порід при повторній підземній розробці рудних родовищ та гірничотехнічними факторами видобутку корисних копалин на основі опрацювання маркшейдерських спостережень із застосуванням сучасних програмних комплексів. Результати. На основі всебічного аналіз...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2017
Автори:	Куліковська, О., Сидоренко, В.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України 2017
Назва видання:	Розробка родовищ
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145727
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ / О. Куліковська, В. Сидоренко // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2017. — Т. 11, вип. 3. — С. 76-83. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-145727
record_format	dspace
spelling	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1457272025-02-09T16:26:32Z Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ Исследование влияния горнотехнических факторов на деформацию пород при повторной подземной разработке рудных месторождений Research into the influence of technical factors on rocks deformation during reworking of ore deposits Куліковська, О. Сидоренко, В. Мета. Встановлення взаємозв’язку між деформацією порід при повторній підземній розробці рудних родовищ та гірничотехнічними факторами видобутку корисних копалин на основі опрацювання маркшейдерських спостережень із застосуванням сучасних програмних комплексів. Результати. На основі всебічного аналізу маркшейдерських інструментальних спостережень встановлено та уточнено закономірності впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ. Створені 2-D і 3-D моделі актуалізували можливість отримати візуальне уявлення про розповсюдження складових деформацій. Результати виконаного регресійного аналізу дозволили зробити висновок про наявність кореляційних залежностей між досліджуваними параметрами і знайти рівняння апроксимацій Purpose. The aim of this work is to establish the relation of rocks deformation during reworking of ore deposits to mining and technical conditions and factors of mineral production based on the processing of surveying observations using modern software systems. Findings. On the basis of comprehensive analysis of surveying instrumental observations, we have determined and specified the regularities of the influence produced by technical factors on rocks deformation during reworking of ore deposits. 2-D and 3-D models developed in the research provided the possibility to obtain a visual representation of the deformation components distribution. The results of the performed regression analysis allowed to find the equations of approximations and to conclude that the studied parameters are correlated. Цель. Установление взаимосвязи между деформацией пород при повторной подземной разработке рудных месторождений и горнотехническими факторами добычи полезных ископаемых на основе обработки маркшейдерских наблюдений с применением современных программных комплексов. Результаты. На основе всестороннего анализа маркшейдерских инструментальных наблюдений установлены и уточнены закономерности влияния горнотехнических факторов на деформацию пород при повторной подземной разработке рудных месторождений. Созданные 2-D и 3-D модели актуализировали возможность получить визуальное представление о распространении составляющих деформаций. Результаты выполненного регрессионного анализа позволили сделать вывод о наличии корреляционных зависимостей между исследуемыми параметрами и найти уравнения аппроксимаций. Проведення даного дослідження було б неможливим без підтримки, здійсненої в рамках науково-дослідної тематики № 79026051 “Дослідження зрушень лежачого боку і примикаючих до нього обвалень порід у промислових умовах”, виконаної у Криворізькому національному університеті. Автори висловлюють особливу вдячність начальнику відділу маркшейдерськогеодезичних досліджень дочірнього підприємства “Укррудпром” Асоціації “Укррудпром” доценту, кандидату технічних наук О.І. Чирві, співробітникам маркшейдерського відділу шахтоуправління ПАТ “Арселорміттал Кривий Ріг” за активне сприяння проведенню даного дослідження і сподіваються на подальшу співпрацю між названими колективами та кафедрою геодезії Криворізького національного університету. 2017 Article Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ / О. Куліковська, В. Сидоренко // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2017. — Т. 11, вип. 3. — С. 76-83. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 2415-3435 DOI: https://doi.org/10.15407/mining11.03.076 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145727 622.1:52-14 uk Розробка родовищ application/pdf УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
description	Мета. Встановлення взаємозв’язку між деформацією порід при повторній підземній розробці рудних родовищ та гірничотехнічними факторами видобутку корисних копалин на основі опрацювання маркшейдерських спостережень із застосуванням сучасних програмних комплексів. Результати. На основі всебічного аналізу маркшейдерських інструментальних спостережень встановлено та уточнено закономірності впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ. Створені 2-D і 3-D моделі актуалізували можливість отримати візуальне уявлення про розповсюдження складових деформацій. Результати виконаного регресійного аналізу дозволили зробити висновок про наявність кореляційних залежностей між досліджуваними параметрами і знайти рівняння апроксимацій
format	Article
author	Куліковська, О. Сидоренко, В.
spellingShingle	Куліковська, О. Сидоренко, В. Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ Розробка родовищ
author_facet	Куліковська, О. Сидоренко, В.
author_sort	Куліковська, О.
title	Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ
title_short	Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ
title_full	Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ
title_fullStr	Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ
title_full_unstemmed	Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ
title_sort	дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ
publisher	УкрНДМІ НАН України, Інститут геотехнічної механіки НАН України
publishDate	2017
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/145727
citation_txt	Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ / О. Куліковська, В. Сидоренко // Розробка родовищ: Зб. наук. пр. — 2017. — Т. 11, вип. 3. — С. 76-83. — Бібліогр.: 13 назв. — укр.
series	Розробка родовищ
work_keys_str_mv	AT kulíkovsʹkao doslídžennâvplivugírničotehníčnihfaktorívnadeformacíûporídpripovtorníjpídzemníjrozrobcírudnihrodoviŝ AT sidorenkov doslídžennâvplivugírničotehníčnihfaktorívnadeformacíûporídpripovtorníjpídzemníjrozrobcírudnihrodoviŝ AT kulíkovsʹkao issledovanievliâniâgornotehničeskihfaktorovnadeformaciûporodpripovtornojpodzemnojrazrabotkerudnyhmestoroždenij AT sidorenkov issledovanievliâniâgornotehničeskihfaktorovnadeformaciûporodpripovtornojpodzemnojrazrabotkerudnyhmestoroždenij AT kulíkovsʹkao researchintotheinfluenceoftechnicalfactorsonrocksdeformationduringreworkingoforedeposits AT sidorenkov researchintotheinfluenceoftechnicalfactorsonrocksdeformationduringreworkingoforedeposits
first_indexed	2025-11-27T22:41:06Z
last_indexed	2025-11-27T22:41:06Z
_version_	1849985097392979968
fulltext	Mining of Mineral Deposits ISSN 2415-3443 (Online) \| ISSN 2415-3435 (Print) Journal homepage http://mining.in.ua Volume 11 (2017), Issue 3, pp. 76-83 76 Founded in 1900 National Mining University UDC 622.1:52-14 https://doi.org/10.15407/mining11.03.076 ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ГІРНИЧОТЕХНІЧНИХ ФАКТОРІВ НА ДЕФОРМАЦІЮ ПОРІД ПРИ ПОВТОРНІЙ ПІДЗЕМНІЙ РОЗРОБЦІ РУДНИХ РОДОВИЩ О. Куліковська1, В. Сидоренко1 1Кафедра геодезії, Криворізький національний університет, Кривий Ріг, Україна Відповідальний автор: e-mail Kulikovskaja13@mail.ru, тел. +38056424096128 RESEARCH INTO THE INFLUENCE OF TECHNICAL FACTORS ON ROCKS DEFORMATION DURING REWORKING OF ORE DEPOSITS O. Kulikovska1, V. Sydorenko1 1Geodesy Department, Kryvyi Rih National University, Kryvyi Rih, Ukraine Corresponding author: e-mail Kulikovskaja13@mail.ru, tel. +38056424096128 ABSTRACT Purpose. The aim of this work is to establish the relation of rocks deformation during reworking of ore deposits to mining and technical conditions and factors of mineral production based on the processing of surveying observations using modern software systems. Methods. During the mining geodesy surveying research, probabilistic statistical methods were applied with the use of a powerful computer package statistics relating to modern mathematical methods for processing experimental data and modeling of geomechanical processes. The correct application and solution of the stated research task is confirmed by the receipt of many significant pair and multiple correlation coefficients between the parameters under study during the reworking of ore deposit. Findings. On the basis of comprehensive analysis of surveying instrumental observations, we have determined and specified the regularities of the influence produced by technical factors on rocks deformation during reworking of ore deposits. 2-D and 3-D models developed in the research provided the possibility to obtain a visual representation of the deformation components distribution. The results of the performed regression analysis allowed to find the equations of approximations and to conclude that the studied parameters are correlated. Originality. The research allowed to establish and clarify the displacement patterns of rocks in the disturbed zone of mining at PJSC “ArcelorMittal Kryvyi Rih” caused by such factors as an active area of the roof outcrop, the time period from the beginning of the block development to the run-time of observation, the distance be-tween the working unit and the observed frame, the vertical distance between the levels of primary and secondary underground developments on the basis of the integrated use of possibilities provided by the modern standard package Statistica. Practical implications. The obtained data allow to specify the parameters of the adopted models describing rocks deformation during reworking of ore deposits, to predict their development over time and assess the risk of negative geodynamic phenomena. Keywords: deformation of rocks, mining and technical factors, ore deposit, the impact of mining, approximation, simulation 1. ВСТУП Впродовж усієї історії розвитку гірничої справи питання про зсуви гірських порід є актуальними та звертають на себе увагу багатьох дослідників (Dobroskok, Linkov, & Zoubkov, 2010; Semibalamut, Rybushkin, Yushkin, Fedorinin, & Sidorov, 2011; Khan, 2012; Nikiforov, 2012; Eremenko, Gahova, Esina, & Zin- chenko, 2014; Nazarov, Nazarova, & Han, 2014). Такий інтерес до даної проблеми обумовлений тим, що в зону шкідливого впливу гірничих розробок нерідко потрапляють як будівлі гірничих підприємств, так і навколишні промислові, житлові та соціальні будівлі та споруди, транспортні комунікації, лінії електропе- редачі і природні об’єкти, порушення цілісності яких може на тільки викликати виникнення аварійних си- туацій на них, але й призвести до значних людських жертв (Gendler, 2014; Konovalov, 2016). Процес зсуву нерідко створює небезпеку для вико- нання самих гірничих робіт. Прогнозування розвитку O. Kulikovska, V. Sydorenko. (2017). Mining of Mineral Deposits, 11(3), 76-83 77 будь-яких природних, техноприродних явищ загалом, і надзвичайних ситуацій, зокрема, базується на групі чинників і ознак, які спричиняють і визначають ці явища. Всі чинники, які лежать в основі проявлення неотектоніки можна розділити на дві групи – природні і техногенні. Рішення проблем постановки маркшейде- рських вимірювань при моніторингу розвитку небезпе- чних деформаційних процесів на урбанізованій терито- рії є традиційною сферою досліджень і технологічних розробок в області спеціальних моніторингових робіт. Всі об’єкти таких досліджень можна схарактеризувати, як динамічні, з пульсуючим характером розвитку у часі. Загалом у всіх випадках сумарні кінематичні хара- ктеристики можна розглядати, як наслідок спільного впливу великої кількості взаємозалежних фізичних про- цесів на фоні зміни механічних властивостей середо- вища. Тобто, об’єктом досліджень завжди є природно- техногенна система “інженерна споруда − середовище”. Останнім часом із розвитком математичних мето- дів на базі персональних комп’ютерів у багатьох нау- ках відбувається процес перегляду основних поло- жень з ймовірно-статистичних позицій (Shpakov & Po- pov, 2003; Petrovichev, Lushnikov, & Katkov, 2005; Kvesko & Chubik, 2010). Тому їх використання при ви- вченні впливу гірничотехнічних факторів на деформа- цію порід дозволять суттєво уточнити і розкрити об’єктивно існуючі в природі та у виробництві стати- стичні закономірності процесів і явищ, взаємозв’язки між ознаками, які їх характеризують. 2. ВИКЛАД ОСНОВНОГО МАТЕРІАЛУ На основі зібраного статистичного матеріалу вста- новлено закономірності зрушення гірських порід по- рушеної зони гірничого відводу ШУ ПАТ “Арселор- Міттал Кривий Ріг” від різних факторів за допомогою стандартного пакету Statistica (Borovikov, 2008). У Таблиці 1 та на Рисунку 1 представлені результати спостережень зсуву порід порушеної зони від таких фа- кторів, як: активна площа відслонення покрівлі, період часу від початку відпрацювання блоку до часу вико- нання спостереження, відстань між робочим блоком і спостережуваним репером та вертикальна відстань між горизонтами первинної та повторної підземної розробок. Рисунок 1. Величини осідань реперів та досліджувані фактори в межах порушеної зони Таблиця 1. Результати спостережень за осіданнями порід порушеної зони ШУ ПАТ “АрселорМіт- тал Кривий Ріг” № р еп ер а О сі да нн я, м м П ло щ а ві дс ло не нн я по кр ів лі , м 2 П ер іо д ча су м іж по ча тк ом в ід пр ац ю - ва нн я бл ок у та ч ас ом сп ос те ре ж ен ь, д об а Ві дс та нь м іж р об оч им бл ок ом і ре пе ро м сп ос те ре ж ен ь, м Ве рт ик ал ьн а ві дс та нь мі ж п ов то рн им и та п оч ат ко ви ми ро бо та ми , м 1 99 910 45 62 128 2 253 1260 80 71 128 3 776 2130 110 76 128 4 25 1020 28 60 130 5 66 1810 64 79 130 6 257 2290 92 68 130 7 289 2290 123 68 130 8 397 2290 160 68 130 9 434 2640 192 94 130 10 80 350 25 108 174 11 180 810 51 111 174 12 318 810 58 104 172 13 349 810 127 106 172 14 93 810 30 102 172 15 164 1810 58 120 172 16 398 1810 802 120 172 З метою попереднього аналізу візуально оцінимо наявні дані, побудувавши декілька діаграм розсіяння, щоб визначити, як відповідні фактори впливають на зв’язки між іншими змінними факторами в тому ж на- борі даних (Рис. 2). На Рисунку 2 точки даних зобра- жуються колами в двовимірному просторі, де вісі від- повідають змінним. Результати регресійного аналізу, які представлені нижче у Таблиці 2, дозволили зробити висновок про наявність кореляційної залежності між досліджува- ними параметрами і знайти рівняння апроксимації: hltSaп 129.1850.1174.0124.0818.57 −+++=η . (1) Таблиця 2. Результати обчислення парної кореляції між факторами впливу на деформацію порід пору- шеної зони Ф ак то р вп ли ву О сі да нн я, м м П ло щ а ві дс ло не нн я по кр ів лі , м 2 П ер іо д ча су в ід п оч ат ку ві дп ра цю ва нн я бл ок у до ч ас у ви ко на нн я сп ос те ре ж ен ня , д об а Ві дс та нь м іж ро бо чи м бл ок ом і р еп ер ом сп ос те ре ж ен ь, м Ве рт ик ал ьн а ві дс та нь мі ж п ов то рн им и та п оч ат ко ви ми ро бо та ми , м ηп Sa t l h ηп 1.00 0.53 0.36 0.01 -0.18 Sa 0.53 1.00 0.31 -0.30 -0.58 t 0.36 0.36 1.00 0.33 0.17 l 0.01 0.01 0.33 1.00 0.91 h –0.18 –0.18 0.17 0.91 1.00 Досліджувані чинники: активна площа відсло- нення покрівлі Sa, період часу від початку відпрацю- вання блоку до часу виконання спостереження t, відс- тань між робочим блоком і спостережуваним репером l, вертикальна відстань між горизонтами первинної і повторної підземної розробки h. O. Kulikovska, V. Sydorenko. (2017). Mining of Mineral Deposits, 11(3), 76-83 78 (а) (б) Рисунок 2. Діаграми розсіяння (а) та характер впливу (б) досліджуваних факторів на зв’язки між іншими змінними факторами в тому ж наборі даних Під активною площею відслонення мається на увазі площа, обмежена колом, проведеним через точки до- тику двох (при паралельному) або трьох і більше (в ін- ших випадках розташування) ціликів, на які спира- ються поверхневі породи, що створюють напружений стан порід в межах цього кола (Bukrinskij, 2012). Множинний коефіцієнт кореляції становить R = 0.58; коефіцієнт детермінації R2 = 0.34; критерій Фішера F (4.11) = 1.3962; p < 0.29813. Обчислення коефіцієнтів парної кореляції (Табл. 2) свідчать про те, що достатньо тісний зв’язок існує між осіданням ηп та площею відслонення покрі- влі Sa (коефіцієнт – 0.53); між осіданням ηп та періодом часу від початку відпрацювання блоку до часу вико- нання спостереження t (коефіцієнт – 0.36). Результат підбору функції апроксимації між осіданням та пло- щею відслонення покрівлі представлено на Рисунку 3. Наслідки дослідження множинної кореляції дозво- лили встановити залежності осідань від вертикальної від- стані між повторними та початковими роботами h і пері- одом часу від початку відпрацювання блоку до часу ви- конання спостереження t, а також розробити 3-D моделі досліджуваного процесу, які представлені на Рисунку 4. На Рисунку 5 відображено результати встановлення залежностей між осіданнями та вертикальною відс- танню між повторними та початковими роботами h і відстанню між робочим блоком і репером спостере- жень l із відображенням їх на створених 3-D моделях. Рисунок 3. 2-D модель апроксимації осідання в залежно- сті від площі відслонення (оголення) покрівлі (а) 22 584.1004.0005.068.477663.335214 hththt ++−−+=η (б) ht 166.2414.0306.529 −+=η Рисунок 4. 3-D моделі множинної кореляції між осідан- нями порід порушеної зони та між досліджу- ваними параметрами h, t із застосуванням поліноміальної (а) і лінійної (б) функцій згла- джування поверхні NEWVAR8 NEWVAR9 NEWVAR10 NEWVAR11 NEWVAR7 h l Sa t осідання Sа, мм О сі да нн я, м м -100 100 300 500 700 900 0 600 1200 1800 2400 3000 r = 0,53 ос ід ан ня , м м -100 100 300 500 700 900 0 600 1200 1800 2400 3000 Regression 95% confid. 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 above 150 195 240 285 330 375 420 465 510 555 above O. Kulikovska, V. Sydorenko. (2017). Mining of Mineral Deposits, 11(3), 76-83 79 (а) 22 338.0873.0612.0634.9431.8812.401 hlhlhl ++−+−=η (б) Negative Exponential Smoothing (негативна експоненціальна функція згладжування) (в) lhl 66.9128.9043.885 ++=η Рисунок 5. 3-D моделі множинної кореляції між осідан- нями і досліджуваними параметрами l, t із під- бором поліноміальної (а), негативної експонен- ціальної (б) та лінійної (в) функцій згладжу- вання поверхні На Рисунку 6 відтворено результати встановлення залежностей між осіданнями та періодом часу від по- чатку відпрацювання блоку до часу виконання спосте- реження t і площею оголення покрівлі Sa із відобра- женням їх на розроблених 3-D моделях. (а) 2425 004.011.707.263.4004.047.43 ttSeSetS aaa −−++−−= −−η (б) tSa 223.0123.062.48 +−=η Рисунок 6. 3-D моделі множинної кореляції між осідан- нями та досліджуваними параметрами Sa, t із підбором поліноміальної (а), лінійної (б) функ- цій згладжування поверхні В Таблиці 3 представлено результати спостере- ження за деформацією покрівлі повторних виробок порушеної зони. Виконаний аналогічний регресійний аналіз дозво- лив встановити залежність деформації від вищезгада- них чинників, яка описується рівнянням: hltSaк 099.1520.2783.2397.0880.283 −++−−=η . (2) Множинний коефіцієнт кореляції становить R = 0.91; коефіцієнт детермінації R2 = 0.82; визначена статистика F (4.14) = 16.225 відповідає рівню значу- щості р = 0.00004. Оскільки значення р досить мале, то нульова гіпотеза відхиляється. Це означає, що ко- реляція є встановленою. -9,091 81,818 172,727 263,636 354,545 445,455 536,364 627,273 718,182 809,091 above 80,252 134,203 188,153 242,104 296,055 350,005 403,956 457,907 511,858 565,808 above O. Kulikovska, V. Sydorenko. (2017). Mining of Mineral Deposits, 11(3), 76-83 80 Таблиця 3. Результати спостережень за осіданнями покрівлі повторних виробок ШУ ПАТ “Арселор- Міттал Кривий Ріг” № р еп ер а О сі да нн я, м м П ло щ а ві дс ло не нн я по кр ів лі , м 2 П ер іо д ча су м іж по ча тк ом в ід пр ац ю - ва нн я бл ок у та ч ас ом сп ос те ре ж ен ь, д об а Ві дс та нь м іж р об оч им бл ок ом і ре пе ро м сп ос те ре ж ен ь, м Ве рт ик ал ьн а ві дс та нь мі ж п ов то рн им и та п оч ат ко ви ми ро бо та ми , м 1 189 910 45 66 131 2 342 1260 80 75 131 3 773 2130 110 80 131 4 265 910 45 64 131 5 446 1260 80 73 131 6 843 2130 110 78 131 7 239 910 45 61 131 8 412 1260 80 70 131 9 944 2130 110 75 131 10 562 1260 80 66 131 11 1122 2130 110 70 131 12 288 910 45 81 135 13 548 1260 80 80 135 14 385 810 57 107 173 15 448 810 127 107 173 16 468 810 57 114 173 Обчислення коефіцієнтів парної кореляції (Табл. 4) свідчать про те, що найбільш тісний зв’язок існує між осіданням ηк та площею відслонення покрі- влі Sа (коефіцієнт – 0.86), між осіданням ηк та періодом часу від початку відпрацювання блоку до часу вико- нання спостереження t (коефіцієнт – 0.71). Таблиця 4. Результати обчислення парної кореляції між факторами впливу на деформацію повторних виробок Ф ак то р вп ли ву О сі да нн я, м м П ло щ а ві дс ло не нн я по кр ів лі , м 2 П ер іо д ча су в ід п оч ат ку ві дп ра цю ва нн я бл ок у до ч ас у ви ко на нн я сп ос те ре ж ен ня , д об а Ві дс та нь м іж ро бо чи м бл ок ом і р еп ер ом сп ос те ре ж ен ь, м Ве рт ик ал ьн а ві дс та нь мі ж п ов то рн им и та п оч ат ко ви ми ро бо та ми , м ηп Sa t l h ηп 1.00 0.86 0.71 –0.16 –0.32 Sa 0.86 1.00 0.55 –0.43 –0.58 t 0.71 0.55 1.00 0.23 0.09 l –0.16 –0.43 0.23 1.00 0.95 h –0.32 –0.58 0.09 0.95 1.00 Співвідношення стандартних відхилень складає 1.839. Воно менше табличного значення критерію Фішера F (0.05;14.17) = 2.33: отже, стандартні відхилення відріз- няються не значимо, тому вибірки можна об’єднати. В Таблиці 5 і на Рисунку 7 наведено залежність де- формацій порід порушеної області від відстані по ор- тах (за початок відліку взято лінію, що розташована у підстиляючих породах і віддалена від контакту руд- ного тіла з лежачим боком), яка апроксимується рів- няннями лінійної (3) та експоненціальної (4) функцій: lп 072.7583.4 +−=η ; (3) l п e 049.0129.24=η . (4) Таблиця 5. Результати спостережень за осіданнями масиву порід і покрівлі від відстаней № р еп ер а О сі да нн я ма си ву по рі д (п о ґр ун то ви х ре пе ра х) η п, мм Ві дс та ні l, м № р еп ер а Су ма рн і о сі да нн я ма си ву п ор ід і по кр ів лі η к, мм Ві дс та ні l, м 1 12 1 1 90 1 2 27 1 2 84 1 3 30 1 3 62 1 4 40 1 4 76 5 5 13 10 5 117 10 6 85 10 6 139 14 7 241 25 7 149 22 8 29 29 8 97 22 9 93 31 9 238 24 10 186 30 10 156 29 11 349 59 11 773 46 12 180 58 12 596 50 13 434 54 13 773 51 14 776 55 14 843 54 15 16 1 15 944 57 16 117 16 16 448 59 17 221 36 17 548 59 18 1122 62 (а) (б) Рисунок 7. Залежність деформацій порід порушеної обла- сті від відстані по ортах із апроксимацією лі- нійною (а) та експоненціальною (б) функціями Відстані, м О сі да нн я, м м 0 150 300 450 600 750 -5 5 15 25 35 45 55 65 Відстані, м О сі да нн я, м м 0 150 300 450 600 750 -5 5 15 25 35 45 55 65 O. Kulikovska, V. Sydorenko. (2017). Mining of Mineral Deposits, 11(3), 76-83 81 Кореляційне співвідношення між даними чинни- ками складає R = 0.78; коефіцієнт детермінації R2 = 0.61; визначена статистика F (1.16) = 25.269 від- повідає рівню значущості р = 0.00012. Оскільки зна- чення р досить мале, то нульова гіпотеза відхиляється. Це означає, що кореляція є встановленою. Результати кореляційного аналізу показують, що між сумарними осіданнями масиву порід і пок- рівлі (Табл. 5) існує тісний зв’язок, для якого R = 0.86; коефіцієнт детермінації R2 = 0.77; визна- чена статистика F (1.16) = 56.522 відповідає рівню значущості р = 0.000001. Оскільки значення р до- сить мале, то нульова гіпотеза відхиляється. Це означає, що кореляція є встановленою і апроксиму- ється рівняннями (Рис. 8) лінійної функції (5) та експоненціальної функції (6): lп 643.1370.26 +−=η ; (5) l п e 042.0472.68=η . (6) (а) (б) Рисунок 8. Залежність сумарних осідань масиву порід порушеної області та покрівлі від відстані по ортах із апроксимацією експоненціальною (а) і лінійною (б) функціями 3. ВИСНОВКИ І НАПРЯМОК ПОДАЛЬШИХ ДОСЛІДЖЕНЬ На основі всебічного аналізу маркшейдерських ін- струментальних спостережень із застосуванням ймо- вірно-статистичних досліджень встановлено та уточ- нено закономірності впливу гірничотехнічних факто- рів на деформацію порід при повторній підземній ро- зробці рудних родовищ. Створені 2-D і 3-D моделі ак- туалізували можливість отримати візуальне уявлення впливу на розповсюдження складових деформацій. Результати виконаного регресійного аналізу дозво- лили зробити висновок про наявність кореляційних залежностей між досліджуваними параметрами і знайти рівняння апроксимацій. Обчислення коефіцієнтів парної кореляції свідчать про те, що найбільш тісний зв’язок існує між осідан- ням порід ηn та площею відслонення покрівлі Sa. Опра- цюванням результатів спостережень за осіданнями покрівлі повторних виробок доведено, що при визна- ченні множинних кореляцій найбільш тісний зв’язок існує між осіданням порід і активною площиною ого- лення покрівлі, а також проміжком часу від початку гірничих робіт у блоці до початку спостережень. Отримані рівняння апроксимації дозволяють ви- значати деформації порід і виробок в різних точках, порушеної гірничими роботами, ділянок земної пове- рхні. Вищезазначене допоможе фахівцям визначати й оцінювати ризики, пов’язані з розвитком процесів де- формацій, що можуть призвести до повної (часткової) втрати об’єкта або до створення перешкод для норма- льної експлуатації споруд, які знаходяться в зоні впливу гірничодобувних робіт. ВДЯЧНІСТЬ Проведення даного дослідження було б неможли- вим без підтримки, здійсненої в рамках науково-дослі- дної тематики № 79026051 “Дослідження зрушень ле- жачого боку і примикаючих до нього обвалень порід у промислових умовах”, виконаної у Криворізькому на- ціональному університеті. Автори висловлюють особ- ливу вдячність начальнику відділу маркшейдерсько- геодезичних досліджень дочірнього підприємства “Ук- ррудпром” Асоціації “Укррудпром” доценту, канди- дату технічних наук О.І. Чирві, співробітникам марк- шейдерського відділу шахтоуправління ПАТ “Арсело- рміттал Кривий Ріг” за активне сприяння проведенню даного дослідження і сподіваються на подальшу спів- працю між названими колективами та кафедрою геоде- зії Криворізького національного університету. REFERENCES Borovikov, V. (2008). Nejronnye seti. Statistica Neural Net- works. Metodologiya i tekhnologii sovremennogo analiza dannyh. Moskva: Goryachaya liniya. Bukrinskij, V. (2012). Geometriya nedr. Moskva: Gornaya kniga. Dobroskok, A., Linkov, A., & Zoubkov, V. (2010). On Joint Ge- omechanical and Geophysical Monitoring in Mines. Journal of Mining Science, 1(46), 13-20. https://doi.org/10.1007/s10913-010-0002-0 Eremenko, V., Gahova, L., Esina, E., & Zinchenko, D. (2014). Osobennosti geomekhanicheskogo obespecheniya osvoeniya glubokozalegayushchih zhelezorudnyh mes- torozhdenij. Gornyj Zhurnal, (5), 74-78. Gendler, S. (2014). Obespechenie kompleksnoj bezopasnosti i pri osvoenii mineral’no-syr’evyh i prostranstvennyh resur- sov nedr. Gornyj Zhurnal, (5), 5-6. Khan, G. (2012). Discrete Element Modeling of Rock Failure Dy- namics. Journal of Mining Science, 1(48), 96-102. https://doi.org/10.1134/s1062739148010108 Відстані, м С пі ль ні о сі да нн я, м м 0 200 400 600 800 1000 1200 0 10 20 30 40 50 60 Відстані, м С пі ль ні о сі да нн я, м м 0 200 400 600 800 1000 1200 0 10 20 30 40 50 60 O. Kulikovska, V. Sydorenko. (2017). Mining of Mineral Deposits, 11(3), 76-83 82 Konovalov, V. (2016). Ispol’zovanie zemel’nyh resursov na sushchestvuyushchih gornopromyshlennyh kompleksah. Problemy Nedropol’zovaniya, 3(10), 97-104. Kvesko, N., & Chubik, P. (2010). Metody i sredstva issle- dovanii. Tomsk: Tomskij Politekhnicheskij Universitet. Nikiforov, S. (2012). The Specifics of Surveying Ground Sur- face Displacement in the Undermined Territories. Mine Sur- veying and Subsurface Use, 5(61), 38-41. Nazarov, L., Nazarova, L., & Han, G. (2014). Ocenka glu- biny i razmerov podzemnoj polosti v gruntovom massive po konfiguracii mul’dy sdvizheniya na osnove resheniya obratnoj zadachi. Fiziko-Tekhnicheskie Problemy Raz- rabotki Poleznyh Iskopaemyh, (3), 3-9. Petrovichev, E., Lushnikov, I., & Katkov, A. (2005). Ispol’zo- vanie 3D grafiki dlya modelirovaniya processov v gornoj promyshlennosti. Gornyj Informacionno-Analiticheskij Byulleten, (6), 196-198. Semibalamut, V., Rybushkin, A., Yushkin, V., Fedorinin, V., & Sidorov, V. (2011). Monitoring System for Lateral Strains and Seismic Processes in Bore-Holes and Underground Mine Workings. Journal of Mining Science, 1(47), 127-134. https://doi.org/10.1134/s1062739147010151 Shpakov, P., & Popov, V. (2003). Statisticheskaya obrabotka ehksperimental’nyh dannyh. Moskva: Moskovskij gosudar- stvennyj gornyj universitet. ABSTRACT (IN UKRAINIAN) Мета. Встановлення взаємозв’язку між деформацією порід при повторній підземній розробці рудних родо- вищ та гірничотехнічними факторами видобутку корисних копалин на основі опрацювання маркшейдерських спостережень із застосуванням сучасних програмних комплексів. Методика. Під час проведення досліджень використано ймовірнісно-статистичні методи з застосуванням по- тужного комп’ютерного пакету Statistica, які відносяться до сучасних математичних методів обробки експериме- нтальних даних і моделювання геомеханічних процесів. Коректність їх застосування і рішення поставленої задачі дослідження підтверджується отриманням багатьох значущих парних і множинних коефіцієнтів кореляції між досліджуваними параметрами при підземній повторній розробці рудного родовища. Результати. На основі всебічного аналізу маркшейдерських інструментальних спостережень встановлено та уточнено закономірності впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній роз- робці рудних родовищ. Створені 2-D і 3-D моделі актуалізували можливість отримати візуальне уявлення про розповсюдження складових деформацій. Результати виконаного регресійного аналізу дозволили зробити висно- вок про наявність кореляційних залежностей між досліджуваними параметрами і знайти рівняння апроксимацій. Наукова новизна. Встановлені та уточнені закономірності зрушення гірських порід порушеної зони гірни- чого відводу ШУ ПАТ “АрселорМіттал Кривий Ріг” від таких факторів, як активна площа відслонення покрівлі, період часу від початку відпрацювання блоку до часу виконання спостереження, відстань між робочим блоком і спостережуваним репером, вертикальна відстань між горизонтами первинної та повторної підземної розробок на підставі комплексного використання можливостей сучасного стандартного пакету Statistica. Практична значимість. Отримані дані дозволяють уточнити параметри прийнятих моделей деформацій по- рід при повторній підземній розробці рудних родовищ, спрогнозувати їх розвиток із плином часу та оцінити сту- пінь ризику виникнення негативних геодинамічних явищ. Ключові слова: деформація порід, гірничотехнічні фактори, рудне родовище, вплив гірничих робіт, апрок- симація, моделювання ABSTRACT (IN RUSSIAN) Цель. Установление взаимосвязи между деформацией пород при повторной подземной разработке рудных месторождений и горнотехническими факторами добычи полезных ископаемых на основе обработки маркшей- дерских наблюдений с применением современных программных комплексов. Методика. Во время проведения исследований использованы вероятностно-статистические методы с приме- нением мощного компьютерного пакета Statistica, которые относятся к современным математическим методам обработки экспериментальных данных и моделирования геомеханических процессов. Корректность их примене- ния и решения поставленной задачи исследования подтверждается получением многих значимых парных и мно- жественных коэффициентов корреляции между исследуемыми параметрами при повторной подземной разра- ботке рудного месторождения. Результаты. На основе всестороннего анализа маркшейдерских инструментальных наблюдений установлены и уточнены закономерности влияния горнотехнических факторов на деформацию пород при повторной подзем- ной разработке рудных месторождений. Созданные 2-D и 3-D модели актуализировали возможность получить визуальное представление о распространении составляющих деформаций. Результаты выполненного регресси- онного анализа позволили сделать вывод о наличии корреляционных зависимостей между исследуемыми пара- метрами и найти уравнения аппроксимаций. Научная новизна. Установлены и уточнены закономерности сдвижения горных пород нарушенной зоны горного отвода ШУ ПАО “АрселорМиттал Кривой Рог” от таких факторов, как активная площадь отслоения кровли, период времени от начала отработки блока до времени выполнения наблюдения, расстояние между рабочим блоком и наблюдаемым репером, вертикальное расстояние между горизонтами первичной и повтор- ной подземной разработок на основании комплексного использования возможностей современного стандарт- ного пакета Statistica. O. Kulikovska, V. Sydorenko. (2017). Mining of Mineral Deposits, 11(3), 76-83 83 Практическая значимость. Полученные данные позволяют уточнить параметры принятых моделей дефор- маций пород при повторной подземной разработке рудных месторождений, спрогнозировать их развитие с тече- нием времени и оценить степень риска возникновения негативных геодинамических явлений. Ключевые слова: деформация пород, горнотехнические факторы, рудное месторождение, влияние горных работ, аппроксимация, моделирование ARTICLE INFO Received: 20 June 2017 Accepted: 17 September 2017 Available online: 30 September 2017 ABOUT AUTHORS Olha Kulikovska, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Geodesy Department, Kryvyi Rih National University, 11 Matusevycha St, 50027, Kryvyi Rih, Ukraine. E-mail: Kulikovskaja13@mail.ru Viktor Sydorenko, Doctor of Technical Sciences, Professor of the Geodesy Department, Kryvyi Rih National University, 11 Matusevycha St, 50027, Kryvyi Rih, Ukraine. E-mail: Vdsidor@rambler.ru

Дослідження впливу гірничотехнічних факторів на деформацію порід при повторній підземній розробці рудних родовищ

Репозитарії

Схожі ресурси