Геомеханические проблемы отработки нижних горизонтов месторождения Южное (Приморский край)

Южное полиметаллическое месторождение расположено в Восточном Приморье России и с 1986 года отнесено к категории опасных по горным ударам. В последние годы на месторождении складывается сложная геомеханическая обстановка — регистрируется до 100 толчков в год. Для комплексного геомеханического мониторинга удароопасности был разработан и реализован проект установки многоканальной сейсмоакустической системы контроля горного давления «Prognoz-ADS», разработанной в ИГД ДВО РАН г. Хабаровска. Посредством визуальных наблюдений и инструментальных измерений параметров сейсмоакустической активности массива горных пород за период с декабря 2022 по февраль 2023 г. зарегистрировано 1080 сейсмоакустических событий, в том числе 12 толчков. По данным мониторинга было установлено превышение перед толчками среднесуточного количественного показателя АЭ-событий (акустико-эмиссионных) до 50% в сравнении с другими периодами. Наиболее удароопасным участком в районе действия сети геофонов признан блок №1 в границах между горизонтом +440 м и горизонтом
+480 м, а также район пересечения горных выработок с лежачим боком зоны разломов Эльдорадо и разломом Рудный в районе блоков № 2 и № 3. По результатам исследования сформирован план расширения сети геофонов системы «Prognoz-ADS» на нижних горизонтах месторождения в западном направлении для повышения качества геомеханического мониторинга и получения более точной информации о причинах регистрируемых крупных локальных проявлений удароопасности. Установление причин удароопасности позволит в будущем разработать необходимый комплекс геомеханических мероприятий для повышения безопасности ведения горных работ на глубоких горизонтах.

Ломов М. А., Сидляр А. В., Константинов А. В., Грунин А. П. Геомеханические проблемы отработки нижних горизонтов месторождения Южное (Приморский край) // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2023. — № 12-2. — С. 87—99. DOI: 10.25018/0236_1493_2023_122_0_87.

Исследования проводились с использованием ресурсов Центра коллективного пользования научным оборудованием «Центр обработки и хранения научных данных Дальневосточного отделения Российской академии наук», финансируемого Российской Федерацией в лице Министерства науки и высшего образования РФ по проекту № 075−15−2021−663.

Ломов Михаил Андреевич¹ — младший научный сотрудник лаборатории цифровых методов исследований природных и технических систем, е-mail: 9241515400@mail. ru, orcid.org/0000−0003−4346−7447;
Сидляр Александр Владимирович¹ — научный сотрудник лаборатории геомеханик, E-mail: alex-igd@mail.ru orcid.org/0000−0002−9619−4334;
Константинов Александр Викторович¹ — научный сотрудник лаборатории геомеханик, E-mail: alex-sdt@yandex.ru, orcid.org/0000−0001−6481−292X;
Грунин Алексей Петрович¹ — научный сотрудник лаборатории горной геофизики, е-mail: lexx188@mail.ru, orcid.org/0009−0002−2394−5608;
¹ Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института горного дела ДВО РАН — обособленного подразделения Хабаровского Федерального исследовательского центра Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИГД ДВО РАН), 680000, Хабаровск, ул. Тургенева, 51, Россия.

Ломов Михаил Андреевич, e-mail: 9241515400@mail.ru

1. Foulger G. R., Wilson V. P., Gluyas J. G., Julian B. R., Davies R. J. Global review of human-induced earthquakes, Earth Sci. Rev. 178 (2018) 438e514. DOI: 10.1016/j. earscirev.2017.07.008.

2. Marcak Henryk, Mutke Grzegorz. Seismic activation of tectonic stresses by mining // Journal Seismology. 2013, vol. 17, no. 4, pp. 1139−1148.

3. Liu J.-P, Feng X.-T, Van Aswegen G., Blake W., Srinivasan C., Rao M. V. M. S., Zembaty Z. Case Histories of Rockbursts at Metal Mines // Rockburst. Mechanisms, Monitoring, Warning, and Mitigation. 2018. Pp. 47−92. DOI: 10.1016/B978−0-12−805054−5.00003−2.

4. Manchao H., Fuqiang R., Dongqiao L. Rockburst mechanism research and its control // International Journal of Mining Science and Technology, 2018, Vol. 28, Iss. 5, рр. 829−837.

5. Адушкин А. А. Развитие техногенно-тектонической сейсмичности в Кузбасе. Геология и геофизика. 2018. Т.59, №5 с.709−724, DOI: 10.15372/GiG20180510.

6. Batugin A., Kolikov K., Ivannikov A., Ignatov Yu., Krasnoshtanov D. Transformation of the geodynamic hazard manifestation forms in mining areas, Proceedings of the 19th International Multidisciplinary Scientific Geo-Conference SGEM-2019 19 (1.3) (2019) 717e724. DOI: 10.5593/sgem2019/1.3.

7. Баранов С. В., Моторин А. Ю., Шебалин П. Н. Пространственное распределение повторных толчков в условиях техногенной сейсмичности // Физика Земли. 2021. № 4. С. 91−100. DOI: 10.31857/S0002333721040025.

8. Sidorov D. V., & Ponomarenko T. V. Estimation methodology for geodynamic behavior of nature-and-technology systems in implementation of mineral mining projects. Gornyi Zhurnal, 2020(1), 49−52. DOI:10.17580/gzh.2020.01.09/

9. Potapchuk M. I., Kursakin G. A., Sidlyar A. V. Improvement of safety of development of bump hazardous vein deposits of eastern primorye // Eurasian Mining. — 2014. — No. 1. — P. 18−22.

10. Потапчук М. И., Курсакин Г. А., Сидляр А. В. Повышение безопасности разработки удароопасных жильных месторождений Восточного Приморья // Горный журнал. — 2013. — № 10. — С. 30−34.

11. Козырев А. А., Каспарьян Э. В., Федотова Ю. В. Концепция единой системы комплексного геомеханического мониторинга при ведении горных работ в скальных массивах горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень (научнотехнический журнал). — 2016. — № 4. — С. 168−191. — EDN VPLZTN.

12. Kozyrev A. A., Panin V. I., Semenova I. E., & Zhuravleva O. G. Geodynamic safety of mining operations under rockburst-hazardous conditions in the Khibiny apatite deposits. Journal of Mining Science, 2018, 54(5), 734−743. DOI:10.1134/S1062739118054832.

13. Lovchikov A. V. Review of the strongest rockbursts and mining-induced earthquakes in Russia. Journal of Mining Science, 2013, 49(4), 572−575. doi:10.1134/S1062739149040072.

14. Zhou J., Li X., & Mitri H. S. Classification of rockburst in underground projects: Comparison of ten supervised learning methods. Journal of Computing in Civil Engineering. 2016, 30(5) DOI:10.1061/(ASCE)CP.1943−5487.0000553.

15. Sun F., Fan J., Guo J., Shi X., Liu X., Zhu B., & Zhang H. (). Rockburst proneness criterion based on energy principle. Gaoya Wuli Xuebao / Chinese Journal of High Pressure Physics. 2021, 35(3) DOI:10.11858/gywlxb.20200650.

16. He M., e Sousa L. R., Miranda T., & Zhu G. Rockburst laboratory tests database — application of data mining techniques. Engineering Geology. 2015, 185, 116−130. DOI: 10.1016/j.enggeo.2014.12.008.

17. Lomov M. 3D modeling system of seismoacoustic monitoring results at the Nikolaevskoye field. E3S Web of Conferences: 8, Khabarovsk, 08–10 сентября 2020 года. Khabarovsk, P. 04008. DOI 10.1051/e3sconf/202019204008.

18. Ломов М. А., Сидляр А. В. Оценка факторов удароопасности Николаевского месторождения с помощью системы 3D моделирования результатов сейсмоакустического мониторинга // Проблемы недропользования. 2021. № 1(28), С. 64−72. DOI 10.2 5635/2313−1586.2021.01.064.

19. Potapchuk M., Kursakin G., Kryukov V., Lomov M. Justification of safe and effective working conditions for pit reserves of “Pioner” gold deposit. Problems of Complex Development of Georesources: electronic resource, Khabarovsk, 25–27 сентября 2018 года. Khabarovsk: EDP Sciences, P. 02013. DOI 10.1051/e3sconf/20185602013.

20. Раимжанов Б. Р., Хасанов А. Р., Фарманов О. Э. Исследование геодинамического состояния массива горных пород с целью прогнозирования горных ударов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 10. — С. 29–41. DOI: 10.25 018/0236_1493_2021_10_0_29.

21. Менгель Д. А. Результаты инструментального прогноза удароопасности на шахте «Соколовская» методом акустической эмиссии // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3–1. — С. 149–160. DOI: 10.25018/0236−1493−2020−31−0149−160.

22. Tereshkin A. A., Rasskazov I. Yu., Anikin P. A., Gladyr A. V., Migunov D. S. and Rasskazov M. I. Improvement of technology and procedures of local rockburst hazard control // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. 773 (2021) 012062. DOI: 10.1088/1755−1315/773/1/012062.

23. Ахметсафина Р. З. Локация акустического источника в однородной среде // Робототехника и техническая кибернетика. — 2016. — № 2. — С. 52–55.

24. Гладырь А. В., Рассказов М. И., Терешкин А. А., Константинов А. В. Опытное исследование точности локации автоматизированной системы геомеханического мониторинга в условиях анизотропии горных пород // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2019. — № 1. — С.78−83. DOI: 10.15372/FPVGN2019060113.