Исследования геодинамической ситуации прибортовых участков с использованием радонометрии при открытом способе разработки месторождений

Современные методы расчета коэффициента запаса устойчивости бортов карьера не учитывают параметры современной геодинамической активности прибортового массива. Представлены результаты первого этапа изучения уникальных возможностей радонометрии для решения данной проблемы. Исследования проводились на прибортовых участках разреза Шубаркольского угольного месторождения. В геологическом строении месторождения принимают участие терригенно-карбонатные отложения, представленные мелкои грубозернистыми песчаниками, алевролитами, аргиллитами, суглинистыми породами и углями. Напряженно-деформированное состояние массива горных пород в районе Шубаркульского угольного разреза весьма неоднородное. Характер проявления современной геодинамики на бортах разреза постоянный и умеренный. Здесь характерно дискретное распределение деформационных участков. Представлены методики радонометрических измерений, обработки полученных данных и результаты исследований прибортовых участков угольного разреза, направленные на разработку методики количественного учета степени современной геодинамической активности при проектировании бортов карьеров. В итоге определены индексы геодинамической активности выявленных в процессе исследований деформационных зон прибортовых участков. Определен алгоритм дальнейших исследований проблемы учета степени современной геодинамической активности при определении коэффициента запаса устойчивости бортов карьеров. Накопление, обобщение и анализ эмпирической информации о деформационных процессах бортов карьеров и результатов исследований геодинамической ситуации прибортовых участков, определенной с использованием радонометрии, позволит модернизировать методику расчета коэффициента запаса устойчивости бортов.

Далатказин Т.Ш., Зуев П.И. Исследования геодинамической ситуации прибортовых участков с использованием радонометрии при открытом способе разработки месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 46–55. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-46-55.

Исследования выполнены в рамках Госзадания на 2019 –2021 гг. № 0405— 2019—0007.

Далатказин Тимур Шавкатович¹ — кандидат технических наук, заведующий лабораторией технологий снижения риска катастроф при недропользовании, e-mail: 9043846175@mail.ru,
Зуев Павел Игоревич¹ — младший научный сотрудник лаборатории технологий снижения риска катастроф при недропользовании, e-mail: zuev@igduran.ru,
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), 620075 г. Екатеринбург, ГСП-219, Мамина-Сибиряка 58.

1. Сашурин А.Д., Мельник В.В., Панжин А.А. Решение задачи устойчивости бортов в целях защиты потенциально опасных участков транспортных берм карьеров/Инженерная защита // 2015. — № 2(7). — С. 80—86.

2. Мельник В.В. Исследование причин деформирования инженерных сооружений/ Горный информ.-аналит. бюл., 2014. — № 2. — С. 161 — 167

3. Satyanarayana I., Budi G., Phalguni Sen, Sinha A.K. Slope in an Opencast Coal Mine-A Case Study/Amse journals-amse iieta publication-2017-Series: Modelling C; Vol. 78; N°3; pp. 253—273 Submitted May 26, 2017; Revised Jan. 04, 2018; Accepted Jan. 04, 2018 https://doi.org/10.18280/mmc_c.780301 Stability Evaluation of Highwall

4. Tao Z., Li M., Zhu C., He M., Zheng X., and Yu S. Analysis of the critical safety thickness for pretreatment of mined-out areas underlying the final slopes of open-pit mines and the effects of treatment, Shock and Vibration, vol. 2018, Article ID 1306535, 8 pages, 2018.

5. Ranjan V., Sen P., Kumar D., and Saraswat A. Enhancement of mechanical stability of waste dump slope through establishing vegetation in a surface iron ore mine. Environmental Earth Sciences, vol. 76, no 1, p. 35, 2017

6. EricssonM., Larsson V. Annual survey of global mining investment // Engineering& Mining Journal. — 2013. — Vol. 214. — no 1. — pp. 28 — 33

7. Далатказин Т.Ш. Исследование причин неожиданных деформаций поверхности на участке железнодорожного поста в районе борта главного карьера Высокогорского месторождения/Проблемы недропользования. — 2016. — № 3(10). — С. 34—38

8. Харисов Т.Ф Проблема оценки коэффициента запаса устойчивости бортов карьера./ Проблемы недропользования. — 2018. — № 3 (18). — С. 108—118.

9. Панжин А.А., Харисов Т.Ф., Харисова О.Д. Обоснование устойчивых параметров бортов карьера на основе рейтинговой системы оценки массива. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2019. — № 4. — С. 10—19.

10. Панжин А.А., Харисов Т.Ф., Харисова О.Д.Комплексное геомеханическое обоснование углов заоткоски бортов карьера/Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2019. — № 3. — С. 295—306.

11. System probabilistic model of rock slope stability considering correlated failure modes /Johari A., Mehrabani Lari A./Computers and Geotechnics. 2017. Т. 81. С. 26—38.

12. Jiang Q., Yan F., Li S., Xu D., Wu J., Fan Q. Grading opening and shearing deformation of deep outward-dip shear belts inside high slope: a case study / Engineering Geology. 2019. Т. 250. С. 113—129.

13. Сашурин А.Д., Яковлев А.В., Ермаков Н.И., Панжин А.А., Наумов А.В. Роль тектонических деформаций породного массива в формировании оползневых явлений на Коршуновском карьере/А.Д. Сашурин, А.В. Яковлев и др. // Горн. информ.– аналит. бюл. — 2003. – №2. – С. 193—196.

14. Далатказин Т.Ш. Исследования формирования оползней в Коршуновском карьере Проблемы недропользования. — 2017. — № 2 (13). — С. 34—40.

15. Горбушина Л.В. Эманационный метод индикации геодинамических процессов при инженерно-геологических изысканиях / Л.В. Горбушина, Ю.С. Рябоштан // Советская геология. — 1975. — № 4. — С. 48—50

16. Резонансные особенности эсхаляции природного радона / В.В. Адушкин и др. // ДАН. — 2005. — т. 400. — № 3.

17. Закревский Б.А., Богак М.Ю. Некоторые аспекты применения эманационной съемки при исследованиях на подрабатываемых территориях // ГИАБ. — 2007. — № 1. — С. 139–143.

18. Далатказин Т.Ш. Создание геодинамического полигона на территории г. Екатеринбурга / Т.Ш. Далатказин // Горный информ. — аналит. бюл. — 2008. — № 1. — C. 181—184.

19. Далатказин Т.Ш. Взаимосвязь уровня радоновой эмиссии с современной геодинамикой и тектоническими зонами / Т.Ш. Далатказин // Горный информ. — аналит. бюл. — 2007. — № 2. — С. 212—215.

20. Далатказин Т.Ш. Использование радонометрии при изучении современной геодинамики на территориях перекрытых мощным чехлом осадочных пород для решения задачи обеспечения безопасной эксплуатации объектов недропользования / Т.Ш. Далатказин // Горный информ.-аналит. бюл. – 2011. — № 7. — С. 249—253.

21. Holub R.F., Brady B.T. The effect of stress on radon emanation from rock// J. of Geophys. Res. — 1981. — V. 86. — pp. 1776—1785.

22. Fleischer R.L., Hart H.R., Mogro-Campero A. Radon emanation over an ore body; search for long-distance transport of radon // Nuclear Instruments and Methods. 1980. — V. 173. — pp. 169—181.

23. Далатказин Т.Ш., Коновалова Ю.П., Ручкин В.И Мониторинг поля радоновых эманаций в зоне техногенного воздействия / Проблемы недропользования. 2016. № 4 (11). С. 97—103.