Оценка влияния динамических сейсмических воздействий на устойчивость подземных горных выработок

Произведена оценка сейсмического воздействия массового промышленного взрывания на участках открытых горных работ на состояние выработок и углепородного массива с использованием маркшейдерских методов контроля, визуального и измерительного контроля, видеоэндоскопических исследований. Приведены результаты визуального обследования состояния подземных горных выработок и элементов их крепи, инструментальных исследований смещений и конвергенций углепородного массива, видеоэндоскопических исследований шпуров. На основе анализа скоростей смещений и результатов периодических видеоэндоскопических исследований шпуров в период интенсивного ведения взрывов дано заключение о степени сейсмического воздействия массовых взрывов на устойчивость пород кровли и боков выработок, дан прогноз по сохранению анкерной крепью работоспособного состояния. Установлена зависимость между ожидаемыми смещениями породных прослоев кровли и основными параметрами массовых взрывов на поверхности: кратчайшим расстоянием до точки наблюдения и массой ВВ в блоке. На основе результатов исследований разработаны рекомендации по сохранению подземных горных выработок в безопасном эксплуатационном состоянии при воздействии сейсмического влияния массовых промышленных взрывов на участке открытых горных работ. Рекомендации включают коррекцию параметров крепления выработок и организации ведения горных работ в условиях комбинированной геотехнологии.

Цибаев С. С., Ренев А. А., Позолотин А. С., Мефодьев С. Н. Оценка влияния динамических сейсмических воздействий на устойчивость подземных горных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2020. – № 2. – С. 101–111. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-2-0-101-111.

Цибаев Сергей Сергеевич¹ — старший преподаватель, e-mail: cibaevss@kuzstu.ru,
Ренев Алексей Агафангелович¹ — д-р техн. наук, зав. кафедрой,
Позолотин Александр Сергеевич — канд. техн. наук, директор, ООО «Научно-исследовательский центр — институт проектирования горных предприятий «РАНК»,
Мефодьев Сергей Николаевич — главный инженер, АО Холдинговая компания «Сибирский деловой союз» филиал АО «Черниговец» шахта «Южная»,
¹ Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева.

Цибаев С.С., e-mail: cibaevss@kuzstu.ru.

1. Борщ-Компониец В. И. Практическая механика горных пород. — М.: Изд-во «Горная книга», 2013. — 322 с.
2. Инструкция по расчету и применению анкерной крепи на угольных шахтах, Зарегистрировано в Минюсте России 19.02.2014, № 31354.
3. Методика проведения обследования состояния горных выработок, поддерживаемых анкерной крепью 5 лет и более, с оценкой несущей способности анкеров, коррозионного износа и работоспособности анкерной крепи. — Кемерово: ООО «РАНК-2», 2012. — 17 с.
4. Менжулин М. Г., Коршунов Г. И., Афанасьев П. И., Щипачев А. С. Влияние взрывных работ разреза «Заречный» на капитальные горные выработки шахты «Талдинская-Западная-2» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № S7. — С. 591—596.
5. Shreedharan S., Kulatilake P. H. S. W. Discontinuum—equivalent continuum analysis of the stability of tunnels in a deep coal mine using the distinct element method // Rock Mechanics And Rock Engineering. 2016, vol. 49, no 5. pp. 1903—1922. DOI: 10.1007/s00603-015-0885-9.
6. Renev A., Tsibaev S., Kalinin S. The evaluation of negative anthropogenic factors subjection on bolts stability and surrounding massif deformations / Proceedings of the 9th China-Russia Symposium «Coal in the 21st Century: Mining, Intelligent Equipment and Environment Protection» (COAL 2018), Advances in Engineering Research, 2018, vol. 176, pp. 361—366. DOI: 10.2991/ coal-18.2018.67
7. Цибаев С. С., Калинин С. И., Ренев А. А., Зорков Д. В. Оценка влияния затопления горных выработок на состояние приконтурного массива горных пород и элементов анкерной крепи // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 5. — С. 35—43.
8. Зорков Д. В., Ренев А. А., Цибаев С. С. Геомеханическое обоснование въезда очистного механизированного комплекса в предварительно подготовленную демонтажную выработку // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2015. — № 4. — С. 12—20.
9. Андрейко С. С., Мальцев В. М., Аникин В. В. Оценка воздействия взрывных работ на породы водозащитной толщи в районе околоствольного двора рудника гремячинского горно-обогатительного комбината // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Геология. Нефтегазовое и горное дело. — 2015. — Т. 14. — № 17. — С. 81—88.
10. Трубецкой К. Н., Захаров В. Н., Викторов С. Д. и др. Взрывное разрушение массивов горных пород при освоении недр // Проблемы недропользования. — 2014. — № 3. — С. 80—95.
11. Фадеев А. Б. Дробящее и сейсмическое действие взрывов на карьерах. — М.: Недра, 1972. — 136 с.
12. Kumar R., Choudhury D., Bhargava K. Determination of blast-induced ground vibration equations for rocks us-ing mechanical and geological properties // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2016, vol. 8, no 3, pp. 341—349. DOI: 10.1016/j.jrmge.2015.10.009.
13. Gui Y. L., Zhao Z. Y., Jayasinghe L. B., Zhou H. Y., Goh A. T. C., Tao M. Blast wave induced spatial variation of ground vibration considering field geological conditions // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2018, vol. 101, pp. 63—68. DOI: 10.1016/j.ijrmms.2017.11.016.
14. Li J. C., Li N. N., Chai S. B., Li H. B. Analytical study of ground motion caused by seismic wave propagation across faulted rock masses // International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics. 2017, vol. 42, no 1, pp. 95—109. DOI: 10.1002/nag.2716.