Геомеханическое обоснование ведения горных работ на удароопасных рудных месторождениях
Козырев А.А.
Горный институт Кольского научного центра Российской академии наук, г. Апатиты, Российская Федерация
Горная Промышленность №S1 / 2023 стр. 04-13
Резюме: Обоснована актуальность исследований техногенной сейсмичности при ведении крупномасштабных горных работ на удароопасных рудных месторождениях. Сформулированы условия реализации природных и техногенных землетрясений, различные механизмы сильных сейсмических событий. Показано, что весьма важным представляется выявление напряженного состояния нетронутого массива горных пород, возможных деформаций и дополнительных напряжений вследствие крупномасштабной выемки горной массы, условий высвобождения накопленной энергии за счет влияния взрывных работ при проходке выработки и отбойке руды. Рассмотрены критерии различных форм разрушения горных пород при реализации сильных сейсмических событий. Для оценки геомеханической ситуации в районе ведения горных работ и управления геодинамическими рисками предложена методика диагностики критических состояний участков геологической среды, позволяющая на основе анализа горно-геологических данных инструментальных измерений в массиве и моделирования методом конечных элементов дать прогнозную оценку изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) массива пород и выбрать технические решения по обеспечению безопасности горных работ. Сформулированы принципы безопасного ведения горных работ на удароопасных месторождениях, обоснованы подходы к выбору системы разработки рудных месторождений и порядку развития очистных работ на горизонте.
Ключевые слова: месторождения, удароопасные месторождения, напряжения, техногенная сейсмичность, механизм разрушений, безопасность
Для цитирования: Козырев А.А. Геомеханическое обоснование ведения горных работ на удароопасных рудных месторождениях. Горная промышленность. 2023;(S1):04–13. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2023-S1-04-13
Информация о статье
Поступила в редакцию: 19.02.2023
Поступила после рецензирования: 02.03.2023
Принята к публикации: 04.03.2023
Информация об авторе
Козырев Анатолий Александрович – доктор технических наук, профессор, заведующий отделом 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. Курленя М.В. (ред.) Управление горным давлением в тектонически напряженных массивах: в 2-х ч. Апатиты: КНЦ РАН; 1996.
2. Мельников Н.Н. (ред.) Сейсмичность при горных работах. Апатиты: КНЦ РАН; 2002. 325 с.
3. Маловичко А.А., Блинова Т.С., Лебедев А.Ю., Некрасова Л.В. Соликамское землетрясение 5 января 1995 г. В кн.: Трубецкой К.Н., Красноштейн А.Е. (ред.) Проблемы безопасности при эксплуатации месторождений полезных ископаемых в зонах градопромышленных агломераций: материалы междунар. симпозиума: SRM-95, 15–21 сент. 1995 г. Екатеринбург: УрО РАН; 1997. С. 307–315.
4. Ломакин В.С., Халевин Н.И. Горно-тектонические удары в реальной сейсмичности Урала. В кн.: Геодинамическая безопасность при освоении недр и земной поверхности. Апатиты: КНЦ РАН; 2002. С. 79–89.
5. Еременко А.А., Машуков В.А. Геодинамические и сейсмические явления при обрушении блоков на удароопасных месторождениях Горной Шории. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017;(1):70–76.
6. Еманов А.Ф., Еманов А.А., Фатеев А.В. Бачатское техногенное землетрясение 18 июня 2013 г. с ML=6.1, I0=7 (Кузбасс). Российский сейсмологический журнал. 2020;2(1):48–61. https://doi.org/10.35540/2686-7907.2020.1.05
7. Ловчиков А.В. Сильнейшие горно-тектонические удары и техногенные землетрясения на рудниках России. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2013;(4):68–73. Режим доступа: https://www.sibran.ru/upload/iblock/55b/55baacda2945328feca44c80f79102f3.pdf
8. Van Aswegen G. Seismic Sources and Rock Burst Damage in South Africa and Chile. In: Vallejos J.A. (ed.) Proceedings 9th International Symposium on Rockbursts and Seismicity in Mines – RaSiM9, November 15–17, 2017, Santiago, Chile, pp. 72–86.
9. Резниченко Ю.В. Размеры очага корового землетрясения и сейсмический момент. В кн.: Ризниченко Ю.В. (ред.) Исследования по физике землетрясений. М.: Наука; 1976. С. 9–27.
10. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений. М.: Наука; 1993. 313 с.
11. Gutenberg B., Richter C.F. Magnitude and energy of earthquakes. Annals of Geophysics. 1956;9(1):1–15. https://doi.org/10.4401/ag-5590
12. Юдахин Ф.Н., Щукин Ю.К., Макаров В.И. Глубинное строение и современные геодинамические процессы в литосфере Восточно-Европейской платформы. Екатеринбург: УрО РАН; 2003. 299 c.
13. Родионов В.Н., Сизов И.А., Цветков В.М. Основы геомеханики. М.: Недра; 1986. 301 с.
14. Влох Н.П., Сашурин А.Д. Управление горным давлением на железных рудниках. М.: Недра; 1974. 184 с.
15. Журков С.Н. Основы кинетической теории разрушения и ее прогнозирования. Прогноз землетрясений. 1984;5:30–44.
16. Петухов И.М., Егоров П.В., Винокур Б.Ш. Предотвращение горных ударов на рудниках. М.: Недра; 1984. 230 с.
17. Козырев А.А., Панин В.И., Семенова И. Э. Опыт применения экспертных систем оценки напряженно-деформированного состояния массива горных пород для выбора безопасных способов отработки рудных месторождений. Записки Горного института. 2012;198:16–23. Режим доступа: https://pmi.spmi.ru/index.php/pmi/article/view/5908?setLocale=ru_RU
