Изменение первоначального напряженного состояния северного участка Соколовского месторождения в процессе отработки

Напряженно-деформированное состояние горных пород (НДС) является одним из главных факторов, определяющих величину и характер горного давления, от которого во многом зависят эффективность и безопасность разработки месторождения подземным способом. Объектом исследования является НДС северного участка Соколовского месторождения, отрабатываемого подземным способом. Характерной особенностью месторождений полезных ископаемых Урала, за исключением редко встречающихся аномальных зон, где наблюдается тектоническая активность, является преобладание сжимающих напряжений вкрест простирания залежи. Соколовское месторождение географически расположено в районе южной оконечности Уральского хребта, поэтому здесь сложилась аналогичная картина: первоначальные горизонтальные напряжения, действующие вкрест простирания рудной залежи (в направлении запад-восток), в 2,5 раза превышают вертикальные, обусловленные весом толщи налегающих пород. Цель работы — исследовать изменение НДС северного участка Соколовского месторождения в процессе его отработки. Методом щелевой разгрузки проанализированы инструментальные измерения НДС и сопоставлены с данными инструментальных измерений акустической эмиссии с помощью прибора ГС-01. По результатам анализа установлено, что выработанное пространство оказывает влияние на НДС, а действующие нагрузки вкрест простирания рудной залежи вне зоны влияния выработанного пространства по-прежнему остаются высокими и близкими к первоначальным.

Менгель Д.А. Изменение первоначального напряженного состояния северного участка Соколовского месторождения в процессе отработки // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 138–148. DOI: 10.25018/02361493-2020-31-0-138-148.

Менгель Д.А. — инженер-технолог 1 категории службы геомеханики Отдела технического контроля Акционерного Общества «Соколовско-Сарбайское горно-обогатительное производственное объединение», Республика Казахстан, 111500, г. Рудный, пр. Ленина, 26, е-mail: mengel.denis@mail.ru.

1. Указания по безопасному ведению горных работ на участках Соколовского подземного рудника, склонных к горным ударам. Свердловск, 1988. — 77с.

2. Влох Н.П., Крутиков А.В., Шуплецов Ю.П. Экспериментально-аналитическое определение НДС массива на Соколовском подземном руднике // Исследование напряжений в горных породах: Сб. научн. тр.Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1985.С. 39—42.

3. Влох Н.П., Крутиков А.В., Шуплецов Ю.П. Определение прочности пород в массиве на Соколовском подземном руднике // Изучение свойств пород в массиве геофизическими методами: Сб. науч. тр. / ИГД СО АН СССР. — Новосибирск, 1983. — С. 38—42.

4. Турдахунов М.М. Крутиков А.В. Геомеханическое обеспечения горных работ на Соколовском подземном руднике АО «ССГПО» // Горный журнал Казахстана, 2008, №2, c. 25—27.

5. А.В. Крутиков, Д.А. Менгель. Применение метода «реперные линии-фотоупругие датчики» для оперативного прогноза геомеханических явлений. Геомеханика в горном деле: доклады Всероссийской научно-технической конференции с международным участием 4–5 июня 2014 г. — Екатеринбург : ИГД УрО РАН, 2014. — 296 с.

6. Козырев А.А., Панин В.И., Савченко С.Н. Геомеханические исследования и обоснования при ведении горных работ на Кольском полуострове / Формирование основ современной стратегии природопользования в Евро-Арктическом регионе: сб. науч. тр. — Апатиты: КНЦ РАН, 2005. — С. 122—131.

7. Криницын Р.В., Менгель Д.А., Селин К.В. Исследование параметров напряженно-деформированного состояния массива горных пород шахты «Соколовская» АО «ССГПО» / Научно-техническое обеспечение горного производства. Труды Института горного дела им. Д.А. Кунаева. — Алматы, 2019 г., т.89, — 346 С.

8. Определение напряжений методом щелевой разгрузки, при различных параметрах разгрузочной щели. — Екатеринбург, ИГД УрО РАН, 2014. — 12 с.

9. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле / П.А. Рыжов. — М.: «Высш. школа», 1973. — 287 с.

10. Чотчаев Х.О. Контроль напряженно-деформированного состояния горного массива звукометрическими и геофизическими методами // Геология и геофизика Юга России, 2016. №3. c. 129—140.

11. Конурин А.И., Еременко А.А., Филиппов В.Н. Особенности оценки состояния массива горных пород при промышленных взрывах и геодинамических явлениях // Горный информационно-аналитический бюллетень, 2017. №7. c. 153—160.

12. Xuelong L., Enyuan W., Zhonghui L., Zhentang L., Dazhao S., Liming Q. Rock Burst Monitoring by Integrated Microseismic and Electromagnetic Radiation Methods. Rock Mechanics and Rock Engineering, November 2016. Volume 49. Issue 11. pp 4393–4406.

13. Jing L., Jianhua Y., Yong Y., Xinzhong Z., Li Z. Multi-Resolution Feature Fusion model for coal rock burst hazard recognition based on Acoustic Emission data, Measurement, March 2017, Volume 100, pp. 329—336.

14. Moradian Z., Einstein H.H., Ballivy G. Detection of Cracking Levels in Brittle Rocks by Parametric Analysis of the Acoustic Emission Signals. Rock Mechanics and Rock Engineering, March 2016. Volume 49. Issue 3. pp 785–800.

15. Wasantha P.L. P., Ranjith P.G., Shao S.S. Energy monitoring and analysis during deformation of bedded-sandstone: Use of acoustic emission. Ultrasonics, January 2014. Volume 54. Issue 1. pp. 217—226.

16. Voza A., Valguarnera L., Fuoco S., Ascari G., Boldini D., Buttafoco D. Acoustic emissions from flat-jack test for rock-burst prediction. Tunnels and Underground Cities. Engineering and Innovation Meet Archaeology, Architecture and Art. Proceedings of the WTC 2019 ITA-AITES World Tunnel Congress (WTC 2019), May 3—9, 2019, Naples, Italy.

17. Стороженко А.Г. Разработка способа прогноза степени удароопасности на основе исследований акустической эмиссии горных пород. Автореферат дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. — Ленинград.: изд. ВНИМИ, 1983. 15с.

18. Аксенов А.А., Ожиганов И.А., Губанов Д.В., Блинов Е.Ф. Применение комплексной системы профилактики горных ударов //Горная геомеханика и маркшейдерское дело: Сб. научн. тр. — СПб.: ВНИМИ, 2009. — С.90—92.

19. Аксенов А.А., Ожиганов И.А.. Прогноз удароопасности и оценка напряженного состояния массива рудных месторождений с использованием метода акустической эмиссии. // Горный журнал. 2011. — №7. — С. 40 — 43.

20. Турдахунов М.М., Урдубаев Р.А., Ермакашев Т.Р., Крутиков А.В., Нефедов В.Н., Менгель Д.А., Аксенов А.А. Прогноз удароопасности массива методом акустической эмиссии. // Горный журнал Казахстана. — 2010. — № 8. — С. 13—16.

21. Менгель Д.А. Проблемы и особенности обоснования критериев удароопасности пород для метода акустической эмиссии (АЭ) в низкопрочных и напряженных скальных массивах. Геомеханика в горном деле: доклады Всероссийской научно-технической конференции с международным участием 1–3 октября 2013 г. — Екатеринбург : ИГД УрО РАН, 2014. — 516 с.