Реализация многоуровневого комплексного мониторинга устойчивости бортов карьеров
Розанов И.Ю., Рыбин В.В., Константинов К.Н.
Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №1S / 2023 стр. 135-141
Резюме: В настоящее время большое количество месторождений отрабатывается открытым способом. По мере развития горных работ увеличиваются как размеры карьеров в плане, так и их глубина. Чем интенсивнее проводятся горные работы, тем большее воздействие оказывается на окружающую среду, в том числе и на вмещающий массив горных пород. Это в свою очередь влияет на устойчивость отдельных уступов карьера и на борт карьера в целом. Для обеспечения безопасности ведения горных работ необходимо получать достоверную информацию об изменениях состояния массива горных пород, а также выявлять потенциально неустойчивые участки карьера. Эту информацию невозможно получать без организации комплексной системы геомеханического мониторинга состояния массива горных пород, которая должна учитывать как неоднородность массива горных пород, так и виды геомеханических процессов, происходящие в нем, а также масштабы области деформирования. Достаточно активно сейчас применяются различные натурные методы мониторинга устойчивости бортов карьеров, охватывающие как отдельные уступы, группы уступов, так и борт карьера в целом, что в свою очередь также подразумевает и многоуровневость процесса мониторинга устойчивости элементов открытой геотехнологии. Такой подход к организации мониторинга предполагает рассмотрение борта карьера и слагающие его уступы как специфические инженерные сооружения, безопасным состоянием которых во многом определяется устойчивая эффективная работа всего горного предприятия. В качестве примера излагаемого подхода в статье приводится система комплексного мониторинга, организованная в карьере «Железный» АО «Ковдорский ГОК».
Ключевые слова: открытые горные работы, карьер, комплексный мониторинг устойчивости уступов, деформирование массива горных пород, борт, откос, уступ, геотехнология
Для цитирования: Розанов И.Ю., Рыбин В.В., Константинов К.Н. Реализация многоуровневого комплексного мониторинга устойчивости бортов карьеров. Горная промышленность. 2023;(S1):135–141. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-135-141
Информация о статье
Поступила в редакцию: 21.01.2023
Поступила после рецензирования: 07.02.2023
Принята к публикации: 09.02.2023
Информация об авторах
Розанов Иван Юрьевич – научный сотрудник лаборатории геомониторинга и устойчивости бортов карьеров, отдел геомеханики, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Рыбин Вадим Вячеславович – доктор технических наук, главный научный сотрудник, руководитель лаборатории геомониторинга и устойчивости бортов карьеров, отдел геомеханики, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Константинов Константин Николаевич – научный сотрудник лаборатории геомониторинга и устойчивости бортов карьеров, отдел геомеханики, Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.
Список литературы
1. Дунаев В.А., Серый С.С., Герасимов А.В., Журин С.Н., Быховец А.Н., Славский Б.В. Геолого-структурное картирование Ковдорского месторождения для решения геомеханических и горно-эксплуатационных задач с применением компьютерных технологий. Горный журнал. 1998;(4):41–46.
2. Завьялов А.А. Мониторинг бортов и уступов карьера рудника Железный ОАО «Ковдорский ГОК» в целях долгосрочного прогноза их устойчивости. В кн.: Современная тектонофизика. Методы и результаты: материалы 2-й молодежной школы семинара, г. Москва, 17–21 октября 2011 г. М.: Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН; 2011. Т. 1. С. 110–117.
3. Rozanov I.Yu., Zavyalov A.A. Specifics in organization of the slope stability monitoring in high-strength hard rock massif of the Kovdor deposit. In: Topical issues of rational use of natural resources 2019. CRC Press; 2019. Vol. 1, pp. 229–234. https://doi.org/10.1201/9781003014577-29
4. Sakurai S., Shimizu N. Monitoring the stability of slopes by GPS. In: International symposium on stability of rock slopes in open pit mining and civil engineering. SAIMM; 2007, pp. 353–359. Available at: http://www.saimm.co.za/Conferences/RockSlopes/353-360_Sakurai.pdf
5. Kim D. (Don), Langley R.B., Bond J., Chrzanowski A. Local deformation monitoring using GPS in an open pit mine: Initial study. GPS Solutions. 2003;7(3):176–185. https://doi.org/10.1007/s10291-003-0075-1
6. Zahariadis H., Tsakiri M. Low cost monitoring system in the open pit lignite mines of Megalopoli, Greece. In: 3rd IAG / 12th FIG Symposium, Baden, May 22–24, 2006. Available at: https://vdocuments.site/low-cost-monitoring-system-in-the-open-pit-lignite-lowcost-monitoring-system-in.html?page=1
7. Романько Е.А., Ковырзин К.Л. Организация маркшейдерских наблюдений за деформациями на месторождении Юбилейное ООО «Башкирская медь». Маркшейдерский вестник. 2014;(4):22–24.
8. Спирин В.И. Принципы организации инструментальных наблюдений за деформационными процессами, протекающими в прибортовых массивах карьера «Восточный» Олимпиадинского ГОКа. В кн.: Глебов А.В., Журавлев А.Г. (ред.) Проблемы недропользования: материалы 6-й Всерос. молодежной науч.-практ. конф. (с участием иностранных ученых), г. Екатеринбург, 8–10 февраля 2012 г. Екатеринбург: Ин-т горного дела УрО РАН; 2012. С. 529–540.
9 Розанов И.Ю., Достовалов Р.Н., Кузнецов М.А. Опыт применения GNSS и светодальномерных наблюдений для изучения деформаций массива горных пород в карьере рудника «Железный» АО «Ковдорский ГОК». Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(S56):183–191. Режим доступа: https://repository.geologyscience.ru/bitstream/handle/123456789/12487/p30.pdf?sequence=1&isAllowed=y
10. Dyke G.P. Best practice and new technology in open pit mining geotechnics: Geita gold mine, Mali–a case study. In: World Gold Conference 2009. The Southern African Institute of Mining and Metallurgy; 2009, pp. 169–176.
11. Severin J., Eberhardt E., Ngidi S., Stewart A. Importance of understanding 3-D kinematic controls in the review of displacement monitoring of deep open pits above underground mass mining operations. In: Diederichs M., Grasselli G. (eds) ROCKEN09: Proceedings of the 3rd CANUS Rock Mechanics Symposium, Toronto, May 2009. Available at: https://geogroup.utoronto.ca/wp-content/uploads/RockEng09/PDF/Session17/3914%20PAPER.pdf
12. Rybin V.V., Konstantinov K.N., Rozanov I.Y. A multilevel approach to pitwall stability monitoring. Journal of Mining Science. 2021;57(5):805–811. https://doi.org/10.1134/S1062739121050100
13. Розанов И.Ю., Завьялов А.А. Применение радара IBIS FM для контроля состояния борта карьера рудника «Железный» (АО «Ковдорский ГОК»). Горный информационно-аналитический бюллетень. 2018;(7):40–46. https://doi.org/10.25018/0236-1493-2018-7-0-40-46
14. Калашник А.И., Дьяков А.Ю. Георадарное исследование геолого-структурного строения рабочего уступа карьера. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2015;(6):73–78.
15. Дьяков А.Ю., Калашник А.И. Методические основы георадарных исследований горнотехнических объектов. Апатиты: Издво ФИЦ КНЦ РАН; 2021. 110 с. Режим доступа: https://rio.ksc.ru/data/documents/2_d-jakov_kalashnik_2021.pdf
16. Wesseloo J., Sweby G.J. Microseismic monitoring of hard rock mine slopes. In: Potvin Y., Carter J., Dyskin A., Jeffrey R. (eds) SHIRMS 2008: Proceedings of the first southern hemisphere international rock mechanics symposium. Australian Centre for Geomechanics, Perth; 2008, pp. 433–450. https://doi.org/10.36487/ACG_repo/808_179
17. Lynch R.A., Wuite R., Smith B.S., Cichowicz A. Microseismic monitoring of open pit slopes. In: Potvin Y., Hudyma M. (eds) RaSiM6: Proceedings of the Sixth International Symposium on Rockburst and Seismicity in mines proceedings. Australian Centre for Geomechanics, Perth; 2005, pp. 581–592. https://doi.org/10.36487/ACG_repo/574_65
18. Kozyrev A.A., Kagan M.M., Chernobrov D.S. Results related Pit wall Microseismic Monitoring (“Zhelezny” mine, Kovdorsky GOK, JSC). In: Proceedings of 8th International Symposium on Rockbursts and Seismicity in mines. Perm. Mining Institute of RAS; 2013, pp. 501–505.
19. Rybin V.V., Panin V.I., Kagan M.M., Konstantinov K.N. Geophysical monitoring as an inherent part of the technological process in deep open pits. In: Litvinenko V.S. (ed.) Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses: Proceedings of the 2018 European Rock Mechanics Symposium, St. Petersburg, May 22–26, 2018. London, UK: Taylor & Francis Group; 2018. Vol. 1, pp. 551–556.
20. Каспарьян Э.В., Рыбин В.В., Старцев Ю.А. Применение сейсмотомографических исследований для геомеханического мониторинга участка борта карьера. Вестник Кольского научного центра РАН. 2011;(3):30–33.
21. Rybin V.V., Konstantinov K.N., Kalyuzhny A.S. Integrated approach to slope stability estimation in deep open pit mines. Eurasian Mining. 2019;(2):23–26. https://doi.org/10.17580/em.2019.02.05
22. Рыбин В.В., Калюжный А.С., Константинов К.Н., Старцев Ю.А., Потапов Д.А., Панин В.И. Результаты определения параметров деструкции борта карьера комплексом геофизических методов. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2015;(4):113–118. Режим доступа: https://giab-online.ru/files/Data/2015/04/15._113-118_Ribin.pdf?ysclid=ldwxek6wh8108364395
