Особенности сейсмического режима массива горных пород при отработке удароопасных месторождений Хибинского массива

Представлены результаты анализа сейсмичности удароопасных апатит-нефелиновых месторождений Хибинского массива, отрабатываемых Кировским и Расвумчоррским рудниками. Исходными данными являлись результаты сейсмического мониторинга по данным Автоматизированных систем контроля состояния массива Кировского и Расвумчоррского рудников КФ АО «Апатит». Проведенный анализ позволил выявить основные закономерности развития сейсмического процесса, формирования и локализации потенциально опасных зон при разработке удароопасных месторождений Хибин за десятилетний период мониторинга. Определены основные районы повышенной сейсмической активности: участки вблизи активного ведения горных работ; консольная часть массива необрушенных пород висячего бока рудной залежи. Выявлена периодическая активизация различных геолого-структурных неоднородностей массива. Отмечен рост количества сильных сейсмособытий в лежачем боку рудной залежи, причем зачастую такие события происходят в глубине массива. Отмечено значительное влияние на активизацию сейсмичности повышенной обводненности массива горных пород. Особенно ярко выражено влияние этого фактора на сейсмичность в карьере «Центральный» в весенние периоды из-за обильного снеготаяния. Проведенные исследования еще раз доказывают, что многолетний сейсмологический мониторинг рудников Хибинского массива — это эффективный инструмент контроля состояния массива горных пород в режиме реального времени, который позволяет горнодобывающему предприятию своевременно планировать и проводить профилактические мероприятия по предупреждению проявлений горного давления и минимизации рисков в случае таких проявлений.

Ключевые слова: удароопасные месторождения, геодинамическая безопасность, сейсмический мониторинг, наведенная сейсмичность, подземные горные работы, Хибинский массив, Кировский рудник, Расвумчоррский рудник.
Как процитировать:

Жукова С. А., Журавлева О. Г., Онуприенко В. С., Стрешнев А. А. Особенности сейсмического режима массива горных пород при отработке удароопасных месторождений Хибинского массива // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 7. – С. 5–17. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_5.

Благодарности:
Номер: 7
Год: 2022
Номера страниц: 5-17
ISBN: 0236-1493
UDK: 550.343, 622.83
DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_5
Дата поступления: 09.03.2022
Дата получения рецензии: 16.05.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.06.2022
Информация об авторах:

Жукова Светлана Александровна1 — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: svetlana.zhukowa@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0003-0769-6584,
Журавлева Ольга Геннадьевна1 — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: o.zhuravleva@ksc.ru ORCID ID: 0000-0002-8986-9559,
Онуприенко Вячеслав Сергеевич2 — главный инженер, e-mail: VOnuprienko@phosagro.ru,
Стрешнев Анатолий Александрович2 — начальник Службы прогноза и предотвращения горных ударов, e-mail: astreshnev@phosagro.ru.
1 Горный институт КНЦ РАН,
2 Кировский филиал АО «Апатит».

 

Контактное лицо:

Журавлева О.Г., e-mail: o.zhuravleva@ksc.ru.

Список литературы:

1. Петухов И. М., Ильин А. М., Трубецкой К. Н. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках. — М.: Изд-во АГН, 1997. — 376 с.

2. Mendecki A. J. Mine seismology reference book: seismic hazard. Institute of Mine Seismology, 2016. 88 p.

3. Еременко А. А., Машуков И. В., Еременко В. А. Геодинамические и сейсмические явления при обрушении блоков на удароопасных месторождениях горной Шории // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2017. — № 1. — С. 70–76.

4. Lasocki S., Orlecka-Sikora B., Mutke G., Pytel W., Rudzinski L., Markowski P., Piasecki P. A catastrophic event in Rudna copper-ore mine in Poland on 29 November, 2016: What, how and why. Rock Mass Response to Mining and Underground Construction. Proceedings of the 9th International Symposium on Rockburst and Seismicity in Mines. Santiago, Chile, 2017, pp. 316–324.

5. Foulger G. R., Wilson M. P., Gluyas J. G., Julian B. R., Davies R. J. Global review of human-induced earthquakes // Earth-Science Reviews. 2018, vol. 178, pp. 438—514. DOI: 10.1016/j.earscirev.2017.07.008.

6. Simser B. P. Rock burst management in Canadian hard rock mines // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019, vol. 11, no. 5, pp. 1036–1043. DOI: 10.1016/j. jrmge.2019.07.005.

7. Козырев А. А., Семенова И. Э., Журавлева О. Г., Пантелеев А. В. Гипотеза происхождения сильного сейсмического события на Расвумчоррском руднике 09.01.2018 // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2018. — № 12. — С. 74—83. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-12-0-74-83.

8. Keneti A., Sainsbury B. Review of published rockburst events and their contributing factors // Engineering Geology. 2018, vol. 246, pp. 361—373. DOI: 10.1016/j.enggeo.2018.10.005.

9. He M. C., Xia H. M., Jia X. N., Gong W. L., Zhao F., Liang K. Y. Studies on classification, criteria and control of rockbursts // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2012, vol. 4, no. 2, pp. 97–114.

10. Durrheim R. J. Has research and development contributed to improvements in safety and profitability of deep South African mines? / Proceedings of the Seventh International Conference on Deep and High Stress Mining. Australian Centre for Geomechanics, Perth, 2014, pp. 23—40. DOI: 10.36487/ACG_rep/1410_0.2_Durrheim.

11. Гурьев А. А. Устойчивое развитие рудно-сырьевой базы и обогатительных мощностей АО «Апатит» на основе лучших инженерных решений // Записки Горного института. — 2017. — Т. 228. — С. 662—673. DOI: 10.25515/PMI.2017.6.662.

12. Батугин А. С. Общие закономерности проявления сильных горных ударов и индуцированных землетрясений на участках с предельно напряженным состоянием земной коры // Горный журнал. — 2021. — № 1. — С. 22—27. DOI 10.17580/gzh.2021.01.04.

13. Еманов А. Ф., Еманов А. А., Фатеев А. В., Шевкунова Е. В., Подкорытова В. Г., Куприш О. В. Наведённая сейсмичность в угольных и железорудных районах Кузбасса // Российский сейсмологический журнал. — 2020. — Т. 2. — № 3. — C. 88–96. DOI: 10.35540/2686-7907.2020.3.08.

14. 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. DOI: 10.17580/gzh.2016.12.03.

15. Злобина Т. В., Дягилев Р. А. Совершенствование модели влияния техногенных факторов для прогноза сейсмической активности на руднике СКРУ-2 // Геофизика. — 2019. — № 5. — С. 37—42.

16. Liu J., Xu S., Li Y., Lei G. Analysis of rock mass stability based on mining-induced seismicity: a case study at the hongtoushan copper mine in China // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2019, vol. 52, no. 1, pp. 265–276. DOI: 10.1007/s00603-018-1541-y.

17. Яковлев Д. В., Цирель С. В., Мулев С. Н. Закономерности развития и методика оперативной оценки техногенной сейсмической активности на горных предприятиях и в горнодобывающих регионах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2016. — № 2. — С. 34—47.

18. Герман В. И. Прогноз обрушений на рудниках по данным сейсмического мониторинга // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. — 2014. — № 2. — С. 99—109.

19. Маловичко Д. А. Оценка сейсмической опасности в рудниках // Российский сейсмологический журнал. — 2020. — Т. 2. — № 2. — C. 21–38. DOI: 10.35540/2686-7907.2020.2.02.

20. Корчак П. А. Геомеханический прогноз развития зон хрупкого разрушения в окрестности сопряжения горных выработок в перенапряженном породном массиве // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5. — С. 85–98. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_5_0_85.

21. Dineva S., Boskovic M. Evolution of seismicity at Kiruna Mine / Deep Mining 2017: Proceedings of the Eighth International Conference on Deep and High Stress Mining. Perth: Australian Centre for Geomechanics, 2017, pp. 125–140.

22. Дягилев Р. А., Шулаков Д. Ю., Верхоланцев А. В., Глебов С. В. Мониторинг сейсмических процессов в калийных рудниках: результаты наблюдения и перспективы развития // Горный журнал. — 2013. — № 6. — С. 50—54.

23. Козырев А. А., Онуприенко В. С., Жукова С. А., Журавлева О. Г. Развитие инструментального и методического обеспечения контроля наведенной сейсмичности на Хибинских апатит-нефелиновых месторождениях // Горный журнал. — 2020. — № 9. — С. 19—26. DOI: 10.17580/gzh.2020.09.02.

24. Сейсмичность при горных работах / Под. ред. Н. Н. Мельникова. — Апатиты: КНЦ РАН, 2002. — 325 с.

25. Семенова И. Э., Журавлева О. Г., Жукова С. А. Сейсмичность как отражение изменений напряженно-деформированного состояния массива горных пород в процессе ведения горных работ // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 6. — С. 46–58. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_6_0_46.

26. Козырев А. А., Батугин А. С., Жукова С. А. О влиянии обводненности массива на его сейсмическую активность при разработке апатитовых месторождений Хибин // Горный журнал. — 2021. — № 1. — С. 31—36. DOI: 10.17580/gzh.2021.01.06.

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.