Прогноз обрушений земной поверхности по данным инструментальных наблюдений за сдвижением горных пород при подземной разработке месторождений

По результатам многолетних маркшейдерских наблюдений, выполненных на Сарановском месторождении хромитов, были проанализированы закономерности сдвижения горных пород с целью выявления возможных предвестников обрушения участка земной поверхности. Уникальность данного исследования заключается в том, что одна из серий инструментальных наблюдений была выполнена непосредственно накануне образования провала поверхности над непогашенными пустотами ранее отработанных блоков. Установлено, что исследуемая территория в течение нескольких лет испытывала вертикальные сдвижения знакопеременного характера, причем обрушению предшествовало поднятие земной поверхности. Однако в ходе дальнейшего анализа был сделан вывод об отсутствии явной причинно-следственной связи между данными явлениями или ее недостаточной изученности. В ходе дальнейших исследований была выявлена локальная зона накопления оседаний массива горных пород с постепенно возрастающей скоростью, проявившаяся за несколько лет до выхода воронки обрушения непосредственно над участком ее образования. Отсутствие данной зоны в период, предшествующий обрушению, объясняется уничтожением реперов на данном локальном участке. Сделан вывод, что в определенных горно-геологических условиях деформационные процессы могут развиваться крайне локализовано, не проявляя видимых признаков влияния на прилегающий массив горных пород и земную поверхность. Определяемые инструментальными наблюдениями проявления данных процессов концентрируются непосредственно в локальной области их развития, что необходимо учитывать при анализе и прогнозе развития процессов сдвижения. Подчеркнута необходимость корректировки существующих или обоснования новых критериев опасных деформаций при разработке проектов геомеханического мониторинга на месторождениях
Ключевые слова: обрушение земной поверхности, провал, сдвижение горных пород, подземная разработка месторождений, мониторинг, геодезические наблюдения, наблюдательная станция, деформационные предвестники, оседания земной поверхности, поднятия земной поверхности.

 

Ключевые слова: обрушение земной поверхности, провал, сдвижение горных пород, подземная разработка месторождений, мониторинг, геодезические наблюдения, наблюдательная станция, деформационные предвестники, оседания земной поверхности, поднятия земной поверхности.
Как процитировать:

Харисова О.Д., Харисов Т.Ф. Прогноз обрушений земной поверхности по данным инструментальных наблюдений за сдвижением горных пород при подземной разработке месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 264–274. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-264-274.

Благодарности:

Работа выполнена в рамках Государственного задания №075—00581—19—00. Тема № 0405—2019—007. Тема 3 (2019—2021гг.)

Номер: 3
Год: 2020
Номера страниц: 264-274
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.834
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-264-274
Дата поступления: 21.11.2019
Дата получения рецензии: 21.02.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.03.2020
Информация об авторах:

Харисова Ольга Дмитриевна1 — научный сотрудник, e-mail: OlgaZheltysheva@gmail.com,
Харисов Тимур Фаритович1 — кандидат технических наук, старший научный сотрудник,
1 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), 620075 г. Екатеринбург, ГСП-219, Мамина-Сибиряка 58.

 

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Белодедов А.А., Должиков П.Н., Легостаев С.О. Анализ механизма образования деформаций земной поверхности над горными выработками закрытых шахт // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2017. — № 1. — С. 160–169.

2. Лаврова Н.В., Богомаз М.В., Кадебская О.И. Мониторинговые наблюдения за провалами на территории Пермского края в первом полугодии 2017 г. // Горное эхо. — 2017. — № 2 (67). — С. 28–33.

3. Шачков А.С., Ветошкина А.В., Соляник И.В. Экологический мониторинг ликвидированных месторождений // Новое в познании процессов рудообразования: сб. мат. 7-ой Росс. молодеж. науч.-практ. шк. (Москва, 13–17 нояб. 2017 г.). — М.: ИГЕМ РАН, 2017. — С. 319–322.

4. Чистяков Е.П., Федоренко А.И., Чистяков Д.Е., Мошинский В.И. Горнотехнические и геомеханические аспекты сдвижения пород на горнорудных предприятиях Кривбасса // Горный вестник. — 2013. — № 1 (96). — С. 109–112.

5. Strozik G., Jendrus R., Manowska A., Popczyk M. Mine subsidence as a post-mining effect in the Upper Silesia coal basin // Polish Journal of Environmental Studies, 2016, Vol. 25, no 2, pp. 777–785. DOI 10.15244/pjoes/61117.

6. Van Den Eeckhaut M., Poesen J., Dusar M., Martens V., Duchateau Ph. Sinkhole formation above underground limestone quarries: A case study in South Limburg (Belgium) // Geomorphology, 2007, Vol. 91, pp. 19–37. DOI 10.1016/j.geomorph.2007.01.016.

7. Harnischmacher S., Zepp H. Mining and its impact on the earth surface in the Ruhr District (Germany) // Zeitschrift für Geomorphologie, 2014, Vol. 58, Suppl. 3, pp. 3–22.

8. Scotto di Santolo A., Forte G., Santo A. Analysis of sinkhole triggering mechanisms in the hinterland of Naples (southern Italy) // Engineering Geology, 2018, Vol. 237, pp. 42–52. DOI 10.1016/j.enggeo.2018.02.014.

9. Longoni L., Papini M., Brambilla D., Arosio D., Zanzi L. The risk of collapse in abandoned mine sites: the issue of data uncertainty // Open Geosciences, 2016, Vol. 8, Iss. 1, pp. 246–258. DOI 10.1515/geo-2016—0022.

10. Sainsbury D.P., Sainsbury B.L., Lorig L.J. Investigation of caving induced subsidence at the abandoned Grace Mine // Mining Technology, 2010, Vol. 119, no 3, pp. 151–161. DOI 10.1179/174328610X12820409992336.

11. Xia K., Chen C., Zheng Y., Zhang H., Liu X., Deng Y., Yang K. Engineering geology and ground collapse mechanism in the Chengchao iron-ore Mine in China // Engineering Geology, 2019, Vol. 249, pp. 129–147. DOI 10.1016/j.enggeo.2018.12.028.

12. Драсков В.П. Анализ особенностей развития деформационных процессов сдвижения по результатам натурных наблюдений на Сарановском месторождении хромитов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). — 2015. — № 9. — С. 49–58.

13. Кашников Ю.А., Ашихмин С.Г., Букин В.Г., Гришко С.В., Гетманов И.В., Одинцов С.Л., Горбатиков А.В. Деформационные предвестники техногенных землетрясений при разработке месторождений углеводородов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2011. — № 4. — С. 40–49.

14. Szwedzicki T. Rock mass behaviour prior to failure // International Journal of Rock Mechanics & Mining Sciences, 2003, Vol. 40, pp. 573–584. DOI 10.1016/S1365— 1609(03)00023—6.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.