Оценка геомеханического состояния горнорудного массива по данным сейсмоакустического мониторинга на удароопасных месторождениях

Рассмотрены особенности удароопасности на подземных рудниках Кольского полуострова и Дальнего Востока, где регистрируются весь спектр динамических проявлений горного давления и техногенная сейсмичность. Данные исследования проводились с применением специального комплекса технических средств, включая автоматизированную сейсмоакустическую систему контроля горного давления «Prognoz-ADS» и локальный геоакустический прибор «Prognoz L», разработанные в Институте горного дела ДВО РАН. По результатам измерения и анализа геомеханических процессов в разрабатываемом горном массиве были выделены зоны концентрации напряжений и построены карты сейсмоакустической активности и горно-геологическая модель рудника с результатами сейсмоакустического мониторинга. С помощью данных инструментов появляется возможность оценивать удароопасность на опасных и склонных к горным ударам месторождениях, а также определять на ранней стадии очаги подготовки опасных геодинамических событий, что позволяет заблаговременно принять необходимые меры безопасности по их предотвращению.

Ключевые слова: горные удары, прогноз, техногенная сейсмичность, геодинамическая безопасность, горно-геологическая модель, сейсмоакустический мониторинг, геомеханические процессы.
Как процитировать:

Рассказов М. И., Терёшкин А. А., Цой Д. И., Константинов А. В., Сидляр А. В. Оценка геомеханического состояния горнорудного массива по данным сейсмоакустического мониторинга на удароопасных месторождениях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. № 12—1. — С. 167—182. DOI: 10.25018/0236_1493_ 2021_121_0_167.

Благодарности:

Работа выполнена при финансовой поддержке гранта Министерства образования и науки, соглашение № 075—15—2021—663.

Номер: 12
Год: 2021
Номера страниц: 167-182
ISBN: 0236-1493
UDK: 622.831.327
DOI: 10.25018/0236_1493_2021_121_0_167
Дата поступления: 18.07.2021
Дата получения рецензии: 19.10.2021
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.11.2021
Информация об авторах:

Рассказов Максим Игоревич1 — науч. сотр., rasm.max@mail.ru;
Терешкин Андрей Александрович1 — науч. сотр., andrey.tereshkin@bk.ru;
Цой Денис Игоревич1 — науч. сотр., denis.tsoi@mail.ru;
Константинов Александр Викторович1 — науч. сотр., alex-sdt@yandex.ru;
Сидляр Александр Владимирович1 — науч. сотр., alex-igd@mail.ru;
1 Институт горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук, Россия.

 

Контактное лицо:
Список литературы:

1. Комплексное освоение месторождений и глубокая переработка минерального сырья / Трубецкой К. Н. Чантурия В. А., Каплунов Д. Р., Рыльникова М. В. — М.: Наука, 2010. — 438 с.

2. Турчанинов, И. А. Основы механики горных пород / И. А. Турчанинов, М. А. Иофис, Э. В. Каспарьян. — Л.: Недра, 1989. — 488 с.

3. Макаров А. Б. Практическая геомеханика / А. Б. Макаров. — М.: Издательство «Горная книга», 2006. — 391 с.

4. Секисов Г. В., Чебан А. Ю., Соболев А. А., Якимов А. А. Система основных категорий комплексной оценки горных технологий // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — №4. — С.187—198.

5. Шабаров А. Н., Цирель С. В., Морозов К. В., Рассказов И. Ю. Концепция комплексного геодинамического мониторинга на подземных горных работах // Горный журнал. — 2017. — №9. С. 59—64.

6. Рассказов И. Ю., Курсакин Г. А., Потапчук М. И., Мирошников В. И., Фрейдин А. М., Осадчий С. П. Геомеханическая оценка условий разработки глубоких горизонтов полиметаллического месторождения «Южное» // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2012. — №5. — С.125—134.

7. Chen XJ, Li, LY, Wang, L, Qi, LL. The current situation and prevention and control countermeasures for typical dynamic disasters in kilometer-deep mines in China // Safety Science, 2019, Vol. 115, pp. 229—236, DOI: 10.1016/j.ssci.2019.02.010.

8. Чебан А. Ю. Технология разработки сложноструктурного месторождения Апатитов и выемочно-сортировочный комплекс для её осуществления // Записки Горного института. 2019. Т. 238. С. 399—404.

9. Geomechanics in mining: basic and applied research / Sashurin A. D. // Eurasian Mining. — 2012. — № 1. — P. 17—19.

10. Мельников Н. Н., Козырев А. А., Панин В. И. Техногенная сейсмичность — опасный антропогенный фактор при ведении горных работ в высоконапряженных массивах // Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. — 2015. — № 5. — С. 425—433.

11. Протосеня А. Г., Багаутдинов И. И. Прогноз напряжённо-деформированного состояния трещиноватости рудного массива вокруг выработки // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2015. № 4. С. 45—50.

12. Протосеня А. Г., Багаутдинов И. И. Прогноз области вывалообразования при пересечении выработкой зоны тектонического нарушения // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2016. — №2. — С.54—59.

13. Леоненко Н. А., Секисов Г. В., Чебан А. Ю., Шемякин С. А., Кузьменко А. П., Силютин И. В. Исследование процессов разрушения горных пород лазерным излучением // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2013. — №5. — С.80—90.

14. Рассказов И. Ю., Курсакин Г. А., Фрейдин А. М., Черноморцев В. Н., Осадчий С. П. Методы контроля и управления горным давлением на рудниках ОАО «ГМК «Дальполиметалл» // Горный журнал. — 2006. — №4. — С.35—38.

15. Рассказов И. Ю., Саксин Б. Г., Усиков В. И., Потапчук М. И. Геодинамическое состояние массива пород Николаевского полиметаллического месторождения и особенности проявления удароопасности при его освоении // Горный журнал. — 2016. — № 12. — С. 13—19.

16. Рассказов И. Ю., Курсакин Г. А., Потапчук М. И., Рассказов М. И. Геомеханическая оценка технологических решений при проектировании горных работ в удароопасных условиях // Записки Горного института. — 2012. — Т 198. — С. 80—85.

17. Рассказов И. Ю., Петров В. А., Гладырь А. В., Тюрин Д. В. Геодинамический полигон стрельцовского рудного поля: практика и перспективы // Горный журнал. — 2018. — №7. — С.17—21.

18. Гиляров В. Л., Дамаскинская Е. Е., Кадомцев А. Г., Рассказов И. Ю. Анализ статистических параметров данных геоакустического мониторинга на месторождении «Антей» Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2014. — №3. — С.40—45.

19. Кулаков Г. И., Яковицкая Г. Е. Акустическая эмиссия и стадии процесса трещинообразования горных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 1993. — № 2.

20. Искра А. Ю., Калинов Г. А., Рассказов И. Ю., Болотин Ю. И. Совершенствование систем геоакустического контроля при проведении подземных горных работ // Горный журнал. — 2006. — №6. — С.72—77.

21. Гладырь А. В., Корчак П. А., Стрешнев А. А., Рассказов М. И., Терешкин А. А. Установка автоматизированной системы контроля горного давления «PROGNOZ ADS» на опытном участке Объединённого Кировского рудника АО «АПАТИТ» // Маркшейдерия и недропользование. 2019. № 4 (102). С. 52—56.

22. Rasskazov, M. Research of the formation of zones of stress concentration and dynamic manifestations based on seismoacoustic monitoring data in the fields of the Kola Peninsula / M. Rasskazov, А. Tereshkin, D. Tsoi, А. Konstantinov, V. Miroshnikov, I. Bagautdinov, K. Kozhogulov // E3S Web of Conferences.2020. С. 01009. — https://doi.org/10.1051/e3sconf/202019201009.

23. Raskazov M. I., Gladyr A. V., Tereshkin A. A., Tsoy D. I. Seismic acoustic monitoring system of mining pressure at the underground mine MIR. Problemy nedropolzovaniya. 2019;(2):56–61. (In Russ.) DOI: 10.25635/2313—1586.2019.02.056.

24. Лукичев С. В., Наговицын О. В., Свинин В. С., Егоров В. Ф., Коробов Б. Л., Ивановский Е.В Система автоматизированного планирования и проектирования горных работ GEOTECH-3DАПАТИТ // Горный журнал. — 2000. — №3. — С.56—58.

25. Рассказов И. Ю., Саксин Б. Г., Шабаров А. Н., Святецкий В. С., Просекин Б. А. Контроль динамических проявлений горного давления при разработке месторождения Антей // Горный журнал. — 2009. — №12. — С.11—14.

26. Bar N., Nicoll S., Reynolds M., Bran D. Geotechnical data management and visualization systems: Meeting the data challenge of the 21st century and maximizing value for open pit mines. Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses: Proceedings of the 2018 European Rock Mechanics Symposium. London: CRC Press, 2018. Vol. 2. pp. 973–978.

27. Константинов А. В., Гладырь А. В., Ломов М. А. Разработка алгоритма автоматической идентификации сейсмоакустических сигналов средствами локального мониторинга // Проблемы недропользования. — 2019. — № 2. — С. 43—51. — DOI: 10.25635/2313—1586.2019.02.043. — ISSN 2313—1586 (РИНЦ).

28. Лукичёв С. В. Цифровое прошлое, настоящее и будущее горнодобывающих предприятий // Горная промышленность. — 2021. — №4. — С.73—79.

29. Лукичев С. В., Наговицын О. В. Цифровое моделирование при решении задач открытой и подземной горной технологии // Горный журнал. — 2019. — №6. — С.51—55.

30. Гладырь А. В., Курсакин Г. А., Рассказов М. И., Константинов А. В. Разработка метода выделения опасных участков в массиве горных пород по данным сейсмоакустических наблюдений // Горный информационно-аналитический бюллетень — 2019. — № 8. — С. 21—32.

31. Ломов М. А., Гладырь А. В. Графическое представление результатов сейсмоакустического мониторинга на Расвумчоррском и Объединённом Кировском рудниках // Проблемы недропользования. 2020. — № 2 (25). — С. 154—159.

32. Panteleev I. A., Mubassarova V. A., Zaitsev A. V., Shevtsov N. I., Kovalenko Y. F., Karev V. I. Kaiser effect in sandstone in polyaxial compression with multistage rotation of an assigned stress ellipsoid // Journal of Mining Science. — 2020. — T.56 — №3. — С.370—377.

33. Лавров А. В., Шкуратник В. Л. Акустическая эмиссия при деформировании и разрушении горных пород (обзор) // Акустический журнал — 2005. — Т. 51. — № 5. — С. 6—18.

34. Прохоров К. В., Гладырь А. В., Рассказов М. И. Центр коллективного пользования «Центр исследования минерального сырья» // Горная промышленность. — 2020. — №4. — С.120—126.

35. Rasskazov M., Rasskazov I., Gladyr A., Tereshkin A., Tsoi D., Rasskazova A. Research and assessment of the rock burst hazardous of the Kola Peninsula mineral deposits by seismic-acoustic monitoring data // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. “Mechanics and Rock Engineering, from Theory to Practice” 2021. С. 012126.

36. Куранов А. Д., Сидоров Д. В. Оценка напряжённого состояния междуштрековых целиков на рудниках ОАО «АПАТИТ» // Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле. — 2011. — №1. — С.308—312.

37. Bagautdinov I., Kuranov A., Belyakov N., Streshnev A. The reasoning of mining methods parameters toward development of the apatite-nepheline ore deposits based on results of forecast of massif stress state // E3S Web of Conferences. 2018. С. 01019.

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.