Научные основы создания системы осушения обводненых месторождений с учетом структурно-тектонического строения и современной геодинамической активности участка недропользования

Pассмотрены научные основы разработки принципов осушения обводненных месторождений с помощью создания точечных скважинных водозаборов, способных перехватывать водные потоки в горном массиве в местах их максимальной водотдачи, игнорируя общую площадь осушаемой территории. Методы и методики, используемые автором для прогнозной оценки водопроводимости грунтов, основываются на знании механизма формирования и распределения гидродинамических потоков в пределах массива горных пород, вмещающего месторождение полезных ископаемых. Используемые технологии и современная аппаратура для геодезических и геофизических исследований позволяет с достаточной точностью определять параметры современной геодинамической активности, напряженно-деформированого состояния массива горных пород и на основе структурнотектонического моделирования проектировать системы осушения обводненных месторождений. Приведены краткие сведения о методике проведения исследований, рассматриваемые параметры массива горных пород и гидрогеологические характеристики, примеры выполненных работ и полученные результаты. К сожалению, не все предприятия охотно идут на изменение систем осушения, даже несмотря на отсутствие видимых результатов от используемых методов осушения или водоподавления. Описанные в статье и внедряемые на горных предприятиях России и Казахстана методы осушения месторождений показали свою эффективность. Разработанный подход к исследованию гидродинамических условий позволяет использовать представленную методику не только для осушения месторождений, но и для водоснабжения объектов недропользования в разных областях промышленности.

Мельник В. В. Научные основы создания системы осушения обводненых месторождений с учетом структурно-тектонического строения и современной геодинамической активности участка недропользования // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 111—120. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_111.

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

Мельник Виталий Вячеславович — канд. техн. наук, заведующий отделом геомеханики, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), Екатеринбург, Россия, melnik@igduran.ru.

1. Усанов С. В., Крутиков А. В., Мельник Д. Е. Обеспечение промышленной безопасности при разработке Соколовского железорудного месторождения подземным способом в условиях обводненной налегающей толщи // Проблемы недропользования. — 2018. — №4(19). — С. 82 — 89.

2. Едигенов М. Б. Рекомендации по осушению горных выработок, ведению мониторинга и охране окружающей среды на Ломоносовском месторождении железных руд / М. Б. Едигенов // Геология и охрана недр. — 2015. — № 1 (54). — С. 54 — 64.

3. 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. 139—149. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—31—0-139—149.

4. 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.

5. 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.

6. Мельник В. В. Оценка опасности карстопроявлений геофизическими методами // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — №7. — C. 151 — 155.

7. Сашурин А. Д., Панжин А. А., Мельник В. В. Обеспечение устойчивости бортов карьеров в целях безопасной эксплуатации транспортных берм // Безопасность труда в промышленности. — 2016. — № 7. — С. 28 — 33.

8. 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, P. 31 — 42.

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

10. Gao Y., Guo Z., Yang J., Wang J., Wang Y. Steady analysis of gob-side entry retaining formed by roof fracturing and control techniques by optimizing mine pressure // Journal of China Coal Society, 2017, Vol. 42, рр. 1672—1681.

11. Sepehri M., Apel D., Liu W. Slope stability assessment and effect of horizontal to vertical stress ratio on the yielding and relaxation zones around underground open slopes using empirical and finite element methods // Archives of Mining Science, 2017, Vol. 62, No 3, рр. 653—669.

12. Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика: от движений земной коры до мониторинга ответственных объектов // Физика Земли. — 2019. — № 1. — С. 78—103.

13 Kuzmin Yu. O. The topical problems of identifying the results of the observations in recent geodynamics. // Izvestiya. Physics of thesolidearth, 2014, Vol. 5, рр. 641—656.

14. 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, P. 194 — 206.

15. Тагильцев С. Н., Чередниченко А. В., Мельник В. В. Комплексирование методов гидрогеомеханики, электроразведки и биолокации для выбора мест заложения гидрогеологических скважин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3—1. — С. 236—246. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—31—0-236—246

16. Балек А. Е., Озорнин И. Л., Каюмова А. Н. Совместные замеры напряженного состояния и модуля упругости породного массива при проходке шахтных стволов // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3—1. — С. 21—36. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—31—0-21—36.