Обоснование мер безопасности при застройке территорий над старыми горными выработками по результатам комплексных исследований

Область деформирования земной поверхности от подземных горных выработок обобщенно называют подработанной территорией. Однако условия подработки поверхности весьма разнообразны, и поэтому деформирование поверхности протекает с широчайшим спектром особенностей. Это обуславливает трудности для определения возможности застройки, экспертность выбора мероприятий по обеспечению безопасности, отсутствие унификации методов и результатов исследования, а также существенный разрыв между результатами исследований и запросами проектировщиков. Такие разрывы связаны с тем, что невозможно построить прямые зависимости между качественными и количественными характеристиками процесса сдвижения, а также связать их с конструкциями сооружений. На примере исследования Шершневского месторождения геофизическими методами произведена оценка структурных изменений приповерхностного слоя до глубины 12 м. Выявлены области предполагаемого существования старых вертикальных и горизонтальных горных выработок. Авторами предложен вариант решения связи зависимостей качественных и количественных характеристик путем составления рейтингов подработанных территорий, которые обеспечат связь с параметрическими характеристиками строящихся зданий и сооружений. Предложен ряд необходимых общих и специальных мер безопасности при эксплуатации подработанных территорий от старых шахт.

Усанов С.В., Усанова А.В. Обоснование мер безопасности при застройке территорий над старыми горными выработками по результатам комплексных исследований // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 246–254. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-246-254.

Работа выполнена в рамках Госзадания № 075—00581—19—00 Тема № 0405—2019—0007.

Усанов Сергей Валерьевич¹ — кандидат технических наук, заведующий лабораторией сдвижения горных пород, usv@igduran.ru,
Усанова Анна Витальевна¹ — научный сотрудник, anne.usanova@gmail.com,
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), 620075 г. Екатеринбург, ГСП-219, Мамина-Сибиряка 58.

Усанов С.В.

1. Усанова А.В. Геомеханическая информационная модель влияния ликвидированного подземного рудника в г. Верхняя Пышма / А.В. Усанова, С.В. Усанов // Маркшейдерия и недропользование. — 2014. — №5. — C. 38—40.

2. Панжин А.А. Геомеханическое обеспечение безопасной эксплуатации зданий и сооружений в области влияния горных работ / А.А. Панжин, С.В. Усанов// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2004. — №6. — М. — C. 179—184.

3. Усанов С.В. Подработанные подземными работами территории в г. Березовский и оценка возможности их использования / С.В. Усанов// Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 10. — C. 349 — 352.

4. Давыдов В.А. Применение малоглубинной сейсморазведки для изучения подработанных территорий / В.А. Давыдов // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2010. № 4. С. 111—116.

5. Усанов С.В. Геоэлектрическое моделирование геомеханических процессов на подрабатываемых территориях [Текст] / С.В. Усанов, А.А. Кашкаров // Маркшейдерский вестник. — 2001. — № 1—2. — С. 62 — 67.

6. Геомеханическая оценка возможности использования подработанных территорий [Текст]: автореф. дис. канд. техн. наук/ С.В. Усанов // Екатеринбург: Издательство УрГУ, — 2011. — 22 с.

7. Колесников В.П. Инженерно-геофизические исследования в условиях подработанных территорий / Колесников В.П., Пригара А.М., Татаркин А.В., Филимончиков А.А. // Инженерные изыскания. — 2012, — № 9. С. 69 — 77.

8. Sara L. Dougherty. The LArge-n Seismic Survey in Oklahoma (LASSO) experiment. / Sara L. Dougherty, Elizabeth S. Cochran, Rebecca M. Harrington // Seismological Research Letters. United States Kansas, Oklahoma — 2019, Vol 90 (5) pp. 2015—2057 DOI: 10.1785/0220190094.

9. Turney J.E. Subsidence above inactive coal mines: information for the homeowner / J.E. Turney, Ai Amundson, Celia Greenman, Bruce K. Stover // Colorado division of reclamation, mining and safety and the Colorado geological survey. Denver, Colorado — 2009, 34 p.

10. Baryakh A.A. Seismic and geomechanical monitoring of transport infrastructure on undermined territories / Baryakh A.A., Sanfirov I.A., Yaroslavtsev A.G. // Procedia Engineering. — 2017. pp. 325—331.

11. Mustafin M.G. Earth surface monitoring on undermined territories / Mustafin M.G., Grischenkova E.N. // Innovation-Based Development of the Mineral Resources Sector: Challenges and Prospects — 11th conference of the Russian-German Raw Materials, 2018 11th. — 2019. pp. 95—102.

12. Сначёв В.И. Золоторудные объекты золото-сульфидно-кварцевой формации Челябинского рудного района / В.И. Сначев, Н.С. Кузнецов // Геологический сборник. — Институт геологии уфимского научного центра РАН. — 2011 — Юбилейный выпуск, № 9. — С. 201—207.

13. Вишев И.И. Южноуральское золото. XXI век / Челябинск. — 2004. — 148 с.

14. Оржеховский Ю.Р. Плитно-свайные фундаменты, применение и перспективы / Ю.Р. Оржеховский, А.С. Ярдяков // Электронный ресурс. Режим доступа http://www.uralnias.ru/ psf2.html.

15. Donald Sweetkind. Status of three-dimensional geological mapping and modeling activities in the U.S / Donald Sweetkind, Russell Graymer, D.K. Higley, and Oliver S. Boyd. // Geological Survey AER/AGS Special Report 112. — 2019 pp. 278—289.

16. Зимич В.С. Классификация подработанных территорий по степени их пригодности для дальнейшего использования в хозяйственных целях / Зимич В.С., Иофис М.А., Гришин А.В. // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2011. № 9—1. — С. 236—244.

17. Vlado Cetl. New Trends in Geospatial Information: The Land Surveyors Role in the Era of Crowdsourcing and vgi current state and practices within the land surveying, mapping and geo-science communities / Vlado Cetl, Charalabos Ioannidis, Sagi Dalyot, Yerach Doytsher, Yaron Felus, Muki Haklay, Hartmut Mueller, Chryssy Potsiou, Enrico Rispoli and David Siriba // International Federation of Surveyors. Copenhagen, Denmark — 2019, 124 p.