Георадарные обследования горнотехнических сооружений западной части Арктики
Калашник А.И., Дьяков А.Ю.
Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №1S / 2023 стр. 103-109
Резюме: Описано применение георадарных обследований как неразрушающего, дающего детализированную сплошную (профильную) картину метода исследования внутренней структуры и водонасыщенности горнотехнических сооружений. Приведены примеры обследований конкретных объектов крупных горнодобывающих предприятий западной части Арктики. Показано, что наведенное георадаром электромагнитное поле искажается на участках различия физических свойств скальных пород и грунтов (неоднородности, повышенная трещиноватость, тектонические нарушения, разломы, зоны повышенного водонасыщения и т. п.). Определен ключевой параметр георадарного зондирования, которым является интенсивность искажения волнового поля, определяемая контрастностью (соотношением) физических свойств пород, пространственной ориентацией и глубиной расположения неоднородности. На основе этого выявлены особенности строения скальных пород карьера Железный АО «Ковдорский ГОК», рудника Восточный КФ АО «Апатит» и др. Выявлены и трассированы скрытые тектонические разломы и неоднородности массива, представляющие потенциальную опасность для горных работ и промышленных сооружений. На основе многолетних мониторинговых георадарных обследований ограждающих дамб хвостохранилищ АО «Ковдорский ГОК», АО «Кольская ГМК», ГОК «Олений ручей» СЗФК, АО «ОЛКОН» установлены закономерности формирования фильтрационно-деформационных процессов. Для ГОК «Олений ручей» выполнены оценки качества сооружения ограждающих дамб хвостохранилища, бетонных фундаментов для мельниц, железнодорожных погрузо-разгрузочных терминалов. На острове Шпицберген георадарными обследованиями уточнена верхняя граница мерзлых пород под площадкой ТЭЦ АО «Арктикуголь».
Ключевые слова: горнотехнические сооружения, неоднородность структуры, водонасыщенность, георадарное обследование, физические свойства, фильтрационно-деформационные процессы, промышленная безопасность, Арктика
Для цитирования: Калашник А.И., Дьяков А.Ю. Георадарные обследования горнотехнических сооружений западной части Арктики. Горная промышленность. 2023;(S1):103–109. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-103-109
Информация о статье
Поступила в редакцию: 03.02.2023
Поступила после рецензирования: 20.02.2023
Принята к публикации: 21.02.2023
Информация об авторах
Калашник Анатолий Ильич – кандидат технических наук, руководитель лаборатории геофлюидомеханики, 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.
Дьяков Андрей Юрьевич – научный сотрудник лаборатории геофлюидомеханики, 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. Годзиковская А.А., Асминг В.Э., Виноградов Ю.А. Ретроспективный анализ первичных материалов о сейсмических событиях, зарегистрированных на Кольском полуострове и прилегающей территории в XX веке. М.: Ваш полиграфический партнер; 2010. 130 с.
2. Калашник А.И., Максимов Д.А., Калашник Н.А., Дьяков А.Ю., Запорожец Д.В., Мелихов М.В. Многоуровневые комплексные исследования и мониторинг хвостохранилищ горнодобывающих предприятий северо-западной части российского сектора Арктики. Апатиты: КНЦ РАН; 2022. 250 с. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.465.5
3. Козырев А.А., Савченко С.Н., Панин В.И., Семенова И.Э., Рыбин В.В., Федотова Ю.В. и др. Геомеханические процессы в геологической среде горнотехнических систем и управление геодинамическими рисками. Апатиты: КНЦ РАН; 2019. 431 с. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.391.7
4. Benter A., Moore W., Antolovich M. GPR signal attenuation through fragmented rock. Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy. Section A: Mining Technology. 2016;125(2):114–120. https://doi.org/10.1080/14749009.2015.1110950
5. Денисенко И.А., Лунина О.В., Гладков А.С., Казаков А.В., Серебряков Е.В., Гладков А.А. Структура Дельтового разлома и сейсмогенные смещения на участке «Шерашево–Инкино» по данным георадиолокации (Байкальский регион). Геология и геофизика. 2020;61(7):879–888. https://doi.org/10.15372/GiG2019074
6. Bricheva S.S., Deev E.V., Dubrovin I.O., Doroshenkov M.M., Entin A.L., Panin A.V. Ground-penetrating radar evidence of faulting in unconsolidated coarse sediments. In: NSG2021 27th European Meeting of Environmental and Engineering Geophysics, August, 2021. European Association of Geoscientists & Engineers; 2021. Vol. 2021, pp. 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202120241
7. Александров П.Н., Морозов Ю.А., Кулаковский А.Л., Матвеев М.А., Смульская А.И., Соколова Ю.Ф. Изучение приповерхностной структуры метаморфических толщ георадарным методом (Северное Приладожье). Геофизические исследования. 2020;21(1):5–23. https://doi.org/10.21455/gr2020.1-1
8. Ercoli M., Cirillo D., Pauselli C., Jol H.M., Brozzetti F. Ground-penetrating radar signature of Quaternary faulting: a study from the Mt. Pollino region, southern Apennines, Italy. Solid Earth. 2021;12(11):2573–2596. https://doi.org/10.5194/se-12-2573-2021
9. Bano M., Tsend-Ayush N., Schlupp A., Munkhuu U. Ground-Penetrating Radar Imaging of Near-Surface Deformation along the Songino Active Fault in the Vicinity of Ulaanbaatar, Mongolia. Applied Sciences. 2021:11(17);8242. https://doi.org/10.3390/app11178242
10. Chamyal L.S., Joshi P., Vasaikar S., Maurya D.M. Neotectonic characterization of the Narmada-Son Fault (NSF) using field and GPR data, Gujarat, western India. Journal of the Palaeontological Society of India. 2022;67(1):72–84. Available at: https://www.palaeontologicalsociety.in/vol67_1/7.%20JPSI-IBSV-Chamayal.pdf
11. Kobayashi T., Sun C., Choi J.-H. Near-surface fault investigation by Ground Penetrating Radar (GPR) surveys. Journal of the Geological Society of Korea. 2022;58(4):445–455. https://doi.org/10.14770/jgsk.2022.58.4.445
12. Kobayashi T., Ko K., Choi S.-J., Choi J.-H. Orthogonal Dual Polarization GPR Measurement for Detection of Buried Vertical Fault. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2022;19:4022805. https://doi.org/10.1109/LGRS.2022.3156295
13. Bali B.S., Wani A.A. Analysis of neotectonic structures in the piedmont region of PirPanjal Range NW Himalaya by integrating geomorphic indicators coupled with geophysical transects (GPR). Natural Hazards. 2021;105(2):1–14. https://doi.org/10.1007/s11069-020-04428-4
14. Дьяков А.Ю., Калашник А.И. Методические основы георадарных исследований горнотехнических объектов. Апатиты: Изд-во ФИЦ КНЦ РАН; 2021. 110 с. https://doi.org/10.37614/978.5.91137.443.3
15. Калашник А.И., Дьяков А.Ю. Георадарное исследование геолого-структурного строения рабочего уступа карьера. Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2015;(6):73–78.
