Методические основы комплексных геомеханических исследований для выбора оптимальных параметров осушения обводненных месторождений

В настоящей статье приведены примеры комплексного подхода к изучению геомеханических особенностей месторождений полезных ископаемых, отвечающих за фильтрационные свойства массива горных пород и, как следствие, повышенную обводненность месторождения в целом. С учетом характеристик, влияющих на водопроводимость горного массива, представляется возможным выбирать параметры системы осушения месторождения таким образом, чтобы минимизировать затраты на создание водозабора за счет точечного расположения водопонижающих скважин. В качестве основных поисковых признаков водоносных зон выступают структурно-тектонические нарушения, обладающие современной геодинамической подвижностью, за счет которой водоносные трещины и карсты в карстующихся породах остаются раскрытыми и не заполняются глинистыми и песчаными материалами. Границы зон структурно-тектонических нарушений и их простирание хорошо выявляются наземными геофизическими методами, такими как электроразведка (границы нарушений) и спектральное сейсмопрофилирование (глубина распространения зон повышенной трещиноватости). В качестве геодезических методов исследования современной геодинамической активности предлагается использовать спутниковую геодезию как наиболее эффективный способ определения координат на больших базах. Приведенные в работе примеры осушения месторождений с использованием предлагаемого подхода показали свою высокую эффективность при минимальных затратах на создание водозаборных сооружений. Наибольший эффект данная методика позволяет получить в условиях водоносных горизонтов, связанных со скальным горным массивом, особенно в условиях распространения карста.

Ключевые слова: водоносный горизонт, водопритоки, скважина, открытые горные работы, деформации уступов карьера, снижение обводненности, иглофильтр, шахта, водопонижение.
Как процитировать:

Мельник В.В., Харисов Т.Ф., Замятин А.Л. Методические основы комплексных геомеханических исследований для выбора оптимальных параметров осушения обводненных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 127–137. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-127-137.

Благодарности:

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

Номер: 3
Год: 2020
Номера страниц: 127-137
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.83; 551.21.3
DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-127-137
Дата поступления: 21.11.2019
Дата получения рецензии: 07.02.2020
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 20.03.2020
Информация об авторах:

Мельник Виталий Вячеславович1 — кан. техн. наук, заведующий отделом геомеханики, melnik@igduran.ru,
Харисов Тимур Фаритович1 — кан. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории геомеханики подземных сооружений, доцент кафедры шахтного строительства.
Замятин Алексей Леонидович1 — научный сотрудник лаборатории технологии снижения риска катастроф при недропользовании,
1 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), 620075 г. Екатеринбург, ГСП-219, Мамина-Сибиряка 58.

 

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Silwamba C, Chileshe P.R.K. Open Pit Water Control Safety: A Case Of Nchanga OpenPit Mine // Zambia. International journal of Scientific & Technology research, 2015, Vol. 4, no 8, pp. 101 — 107.

2. Preene M. Techniques and Developments in Quarry and Surface Mine Dewatering // Proceedings of the 18-th Extractive Industry Geology Conference 2014 and technical meeting 2015, pp. 194 — 206.

3. Мельник В.В., Замятин А.Л. Осушение рудных тел в условиях повышенной обводненности и закарстованности налегающей толщи // Проблемы недропользования — 2018. — №1 (16). — С. 105—111. — (Исследования выполнены в рамках Программы ФНИ № 136, тема 0405—2015—0012) DOI: 10.25635/2313—1586.2018.01.105.

4. Сашурин А.Д., Балек А.Е., Панжин А.А., Усанов С.В. Инновационная технология диагностики геодинамической активности геологической среды и оценки безопасности объектов недропользования // Горный журнал. — 2017. — № 12. — С. 16—20. DOI: 10.17580/gzh.2017.12.03.

5. Панжин А.А., Сашурин А.Д., Панжина Н.А. Определение напряженно-деформированного состояния массива в районе Киембаевского карьера // Маркшейдерия и недропользование. — 2019. — № 1. — C. 37—40. — DOI: 10.25635/IM.2019.30.37814.

6. Панжин А.А., Панжина Н.А. Исследование исходного и современного напряженно-деформированного состояния Джетыгаринского месторождения хризотил-асбеста // Инновационные геотехнологии при разработке рудных и нерудных месторождений: сборник докладов VIII Международной научно-технической конф. (4—5 апреля 2019): / отв. ред. Н.Г. Валиев. — Екатеринбург: УГГУ. — 2019. — C. 196—201.

7. Zanutta A., Negusini M., Vittuari L., Cianfarra P., Salvini F. et al. Monitoring geodynamic activity in the Victoria Land, East Antarctica: Evidence from GNSS measurements // Journal of Geodynamics. 2017, Vol. 110, pp. 31—42.

8. Sagintayev Z., Yerikuly Z., Zhaparkhanov S., Panichkin, V., Miroshnichenko, O., Mashtayeva, S. Groundwater inflow modeling for a Kazakhstan copper ore deposit // Journal of Environmental Hydrology, 2015, Vol. 23, pp. 9.

9. Мельник В.В. Применение метода спектрального сейсмопрофилирования для оценки геомеханического состояния массива горных пород вокруг шахтных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2005. — № 10. — С. 69—74.

10. Мельник В.В., Замятин А.Л. Исследование и создание геолого-структурной и геомеханической модели участка недропользования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2005. — № 4. –С. 226—230.

11. Santarato G., Ranieri G., Occhi M., Morelli G., Fischanger F., Gualerzi D. Threedimensional Electrical Resistivity Tomography to control the injection of expanding resins for the treatment and stabilization of foundation soils // Engineering Geology, 2011, Vol. 119, pp. 18–30.

12. Elsayed I.S., Alhussein A.B., Gad E., Mahfooz A.H. Shallow Seismic Refraction, Two-Dimensional Electrical Resistivity Imaging, and Ground Penetrating Radar for Imaging the Ancient Monuments at the Western Shore of Old Luxor City, Egypt // Archaeological Discovery, 2014, Vol. 2, № 2, pp. 31—43.

13. Conyers L.B. Ground-penetrating Radar for Geoarchaeology // Analytical Methods in Earth and Environmental Science N.Y.: Wiley, 2016, 160 p.

14. Гликман А.Г., «Физика и практика спектральной сейсморазведки», available at: http://www.newgeophys.spb.ru, 2018.

15. Желтышева О.Д., Усанов С.В., Драсков В.П. Меры охраны зданий и сооружений от подземных горных работ в карстующемся массиве // Проблемы недропользования. — 2016. — №2(9). — С. 71—76.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.