9573-1 (654307), страница 2
Текст из файла (страница 2)
В результате проведенных инструментальных геодезических измерений на исследуемом участке массива и камеральной обработке полевого материала становятся доступны данные о современном состоянии земной поверхности, координатах реперов наблюдательной станции на момент проведения съемки и деформировании земной поверхности в интервалах между реперами. По изменению пространственных координат реперов наблюдательной станции вычисляются полные вектора сдвижения точек земной поверхности в зоне техногенного влияния горных разработок. По величине и направлению действия векторов смещения реперов определяются скорости сдвижения массива горных пород. Путем специального анализа векторной картина поля сдвижений делаются первоначальные выводы о наличие на исследуемом участке структурных нарушений и их активности, поскольку деформации породного массива реализуются именно по этим ослаблениям. Сопоставление современной картины распределения полных векторов смещений с картинами, полученными во время предыдущих серий измерений, позволяет также делать экстраполяцию фактических данных о процессе сдвижения и давать предварительные прогнозы о развитии процесса.
По изменению расстояний между реперами наблюдательной станции и превышений между ними определяются параметры пространственного поля вертикальных и горизонтальных деформаций, а также скорости их приращения. Путем специального анализа полученной картины распределения деформаций по исследуемому участку выявляются основные закономерности процесса сдвижения массива горных пород, выделяются участки с аномальными значениями поля деформаций, на которых в дальнейшем сгущается сеть наблюдательной станции, делаются прогнозные оценки о развитии деформационной обстановки на различные промежутки времени. По изменению во времени основных компонент поля пространственных деформаций вычисляются приращения тензоров поля естественных и техногенных напряжений. Путем специального анализа суммарные тензора приращения напряжений раскладываются на тензоры поля естественных и техногенных напряжений. Путем соответствующей группировки параметров тензоров напряжений в массиве выделяются основные блочные массивы и уточняются границы между ними. При совместном анализе полей напряжений и деформаций, полученных путем мониторинговых измерений в различные периоды времени, создается целостная картина закономерностей формирования вторичного напряженно-деформированного состояния исследуемого массива, что позволяет с одной стороны, получить принципиально новые фундаментальные знания о природе как естественных, так и наведенных техногенных деформационных процессов, происходящих в массиве, а с другой стороны, обоснованно решать различные прикладные задачи по безопасной эксплуатации месторождений полезных ископаемых и объектов инфраструктуры, попадающих в зону влияния горных разработок.
Полученные в результате экспериментальных работ данные о современном напряженно-деформированном состоянии массива горных пород и закономерностях его изменения во времени с одной стороны, дают новые фундаментальные знания о природе естественных деформационных процессов, протекающих в верхней части земной коры, и влиянии на формирование напряженного состояния массива масштабной техногенной деятельности при разработке месторождений полезных ископаемых. С другой стороны, полученные данные служат для прогноза развития процесса сдвижения и принятия целого комплекса технических решений по безопасной и эффективной разработке месторождений. К таким решениям относятся вопросы охраны и безопасной эксплуатации объектов, попадающих в область вредного влияния горных разработок, когда необходимо произвести полную выемку полезного ископаемого и сохранить объекты, находящиеся над рудными залежами; управления процессом сдвижения горных пород, когда специальным порядком отработки камер процесс сдвижения направляется в нужное направление и ликвидируются в массиве зоны концентрации напряжений, которые могут служить источником повышенной геомеханической опасности. Данные о фактическом состоянии массива горных пород используются при проектировании мест заложения горных выработок, параметров очистных выемок, выбора оптимальной системы разработки месторождения, а также при проектировании мероприятий по изменению гидрогеологического режима участка массива. В результате проведения геодезических измерений в мониторинговом режиме всегда доступна информация о современном состоянии маркшейдеско-геодезических сетей горного предприятия, что положительно сказывается на качестве маркшейдерского обслуживания. Таким образом, вышеописанный комплекс мероприятий по диагностике и мониторингу напряженно-деформированного состояния массива горных пород современными геодезическими методами позволяет получить и в дальнейшем уточнить как модельные, так и фактические точные данные о геомеханическом состоянии горного массива в зоне техногенного влияния масштабных горных работ на любой промежуток времени разработки месторождения.
В заключение следует отметить, что применение современных методов традиционной и спутниковой геодезии для наблюдений за процессом сдвижения земной поверхности на горных предприятиях позволило нам проводить исследования на качественно более высоком уровне. В настоящее время измерениями охвачена не только ближняя зона техногенного воздействия добычи полезных ископаемых - мульда сдвижения при подземном способе разработке и прибортовой массив при открытом способе разработке, наблюдения в которой производились достаточно длительный период с использованием традиционных геодезических методов, но и дальняя зона влияния горных разработок, простирающая до нескольких десятков километров, в которой ранее измерения либо не проводились совсем, либо проводились в недостаточных объемах по причине высокой трудоемкости подобных работ. Измерения, проводимые с использованием современных геодезических комплексов показали свою высокую эффективность для решения задач геомеханики, благодаря чему стали возможными не только дискретные измерения, но и регулярный мониторинг деформаций и напряжений, происходящих в земной коре.
Список литературы
1. A.D.Sashourin, A.A.Panzhin, N.K.Kostrukova, O.M.Kostrukov Experimental researches dynamics of displacements in faults zones //Rock Mechanics - a challenenge for society: Proceedings of the ISRM regional Symposium EUROCK 2001, Espoo, Finland, 3-7 June 2001. Balkema. Rotterdam. Brookfield. 2001. -P.157-162.
2. Сашурин А.Д., Панжин А.А. Наведенные геомеханические процессы от масштабной техногенной деятельности по добыче полезных ископаемых. //Материалы X Межотраслевого координационного совещания по проблемам геодинамической безопасности. -Екатеринбург, 1997. -С.155-158.
3. Панжин А.А. Наблюдение за сдвижением земной поверхности на горных предприятиях с использованием GPS. //Известия Уральской государственной горно-геологической академии. Вып.11. Серия: Горное Дело. -Екатеринбург, 2000. -С.196-203.
4. Панжин А.А. Результаты наблюдений за деформациями породных массивов методами спутниковой геодезии //Сборник трудов международной конференции "Геодинамика и напряженное состояние недр Земли". -Новосибирск: ИГД СО РАН, 2001.
5. Панжин А.А. Диагностика геомеханического состояния массива горных пород геодезическими методами. Геология и геоэкология: исследования молодых, 2002 г. Том 2. Минералогия, кристаллография, полезные ископаемые и геофизика, петрофизика. //Материалы XIII молодежной конференции, посвященной памяти К.О. Кратца. Апатиты, 2002. -С.159-167.
6. Голубко Б.П., Панжин А.А. Маркшейдерские опорные и съемочные сети на карьерах: Учебное пособие //УГГГА. -Екатеринбург: УГГГА, 1999. -55с.
Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://geomech.da.ru
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
