Сейсмобезопасные технологии подземной разработки рудных месторождений

В.И. Голик

doi:10.46698/VNC.2025.55.34.005

В.И. Голик Московский политехнический университет, Россия, 107023, г. Москва, ул. Б. Семеновская, 38

DOI: https://doi.org/10.46698/VNC.2025.55.34.005

Ключевые слова: рудные месторождения, породный массив, сейсмика, взрыв, мониторинг, геофизика

Резюме

Рассмотрены условия применения сейсмобезопасных технологий при разработке рудных месторождений. Дана оценка сейсмического действия взрыва на подземные и поверхностные объекты инфраструктуры предприятия, обоснованы мероприятия по снижению сейсмического действия взрыва при разработке месторождений. Актуальность исследований определяется необходимостью повышения качества добываемых руд и ослабления вредного влияния производства на экологическую обстановку региона. Цель исследований. Совершенствование научных основ природоохранных и ресурсосберегающих технологий разработки рудных месторождений. Методы исследований. Данные о поведении массивов металлосодержащих пород исследованы известными статистическими методами. Результаты исследований. Показана важность учета сейсмического действия взрыва при использовании сейсмобезопасных технологий разработки месторождений для сохранения инфраструктуры предприятий. Обобщены сведения о допустимой скорости смещения для сооружений. Показано, что скорость смещения земной поверхности является функцией массы заряда ВВ. Детализирована стабилизирующая и ограничительная роль заполнения выработанного пространства твердеющими смесями, природными и наведенными напряжениями в управлении напряжениями, а также направленности фронта взрывной волны. Даны модели для расчета сейсмобезопасной массы заряда для объектов инфраструктуры и горных выработок. Даны рекомендации по управлению интенсивностью сейсмических колебаний под воздействием технологических факторов. Предложен критерий оценки опасности сейсмического действия взрыва в виде скорости смещения пород. Обобщены сведения о сейсмобезопасной массе заряда при взрыве его в скважине. Разработан регламент и периодичность мониторинга состояния рудовмещающего массива и инфраструктуры над ним. Результаты исследования представляют интерес для разработки твердых полезных ископаемых.

Литература

Беляков Н.А., Емельянов И.А. Методика применения высокоточного массирования многокомпонентным датчиком одновременного преодоления. // Известия Уральского государственного горного университета. – 2023. – No 1(69). – С. 31–38. DOI 10.21440/2307-2091-2023-1-31-38.

Бурдзиева О.Г., Ревазов М.О., Кортиев А.Л., Гогичев Р.Р. Влияние воздействия геодинамических процессов на геоэкологическую нагрузку горного региона. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 4. – С. 166–179. DOI: 10.46698/VNC.2024.50.44.014

Голик В.И., Бурдзиева О.Г. К концепции разработки месторождений Садонского рудного пояса. // Геология и геофизика Юга России. – 2023. – Т. 13. No 3. – С. 180–192. DOI: 10.46698/VNC.2023.26.85.014.

Голик В.И., Разоренов Ю.И., Дмитрак Ю.В., Габараев О.З. Повышение безопасности подземной добычи руд учетом геодинамики массива. // Безопасность труда в промышленности. – 2019. – No 8. – С. 36–42. DOI: 10.24000/0409-2961-2019-8-36-42.

Заалишвили В.Б., Голик В.И. Геофизическое обеспечение горного производства. // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 3. – С. 85–98. DOI: 10.46698/t6803-6487-0430-d.

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. – No 7. – С. 5–17. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_7_0_5.

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. – No 1. – С. 31–36. DOI: 10.17580/gzh.2021.01.06.

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. – No 12. – С. 74–83. DOI: 10.25018/0236-1493-2018-12-0-74-83.

Котиков Д.А., Шабаров А.Н., Цирель С.В. Установление связи между распределением сейсмособытий в массиве горных пород и его тектоническим строением. // Горный журнал. – 2020. – No 1. – С. 28–32. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.05.

Ляшенко В.И., Кислый П.А. Обоснование сейсмобезопасных параметров взрывов при подземной разработке приповерхностных запасов месторождения под городской застройкой. // Известия вузов. Горный журнал. – 2015. – No 2. – С.84–93.

Ляшенко В.И., Савельев Ю.Я., Ткаченко А.А. Научно-технические основы сейсмобезопасной технологии подземной разработке урановых месторождений. // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2006. – No 6. – С.107–111.

Музаев И.Д., Харебов К.С., Музаев Н.И. Математическое моделирование сдвиговых сейсмических колебаний массива состоящего из рекультивированного материала отложения горно-рудной промышленности (хвосты). // Геология и геофизика Юга России. – 2022. – Т. 12. No 2. – С. 19–33. DOI: 10.46698/VNC.2022.34.57.002.

Разумов Е.Е., Простов С.М., Мулев С.Н., Рукавишников Г.Д. Алгоритмы обработки сейсмической информации. // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – No 2. – С. 17–29. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_2_0_17.

Рукавишников Г.Д., Мулев С.Н., Гаврилов А.Г. Опыт применения и перспективы развития системы сейсмического мониторинга GITS на Таштагольском железорудном месторождении. // Горная промышленность. – 2023. – No 1S. – С. 90–95.

Фоменко В.А., Соколов A.A., Лолаев A.Б., Аймбетова И.О. Некоторые результаты работ по оценке эманаций радона Унальского хвостохранилища. // Устойчивое развитие горных территорий. – 2022. – Т. 14. No 4(54). – С. 576–585. DOI: 10.21177/1998-4502-2022-14-4-576-585.

Январёв Г.С., Бобомуротов Б.Б. Объемная цифровая модель тектонической структуры глубоких горизонтов Урупского медно-колчеданного месторождения (Северный Кавказ). // Геология и геофизика Юга России. – 2024. – Т. 14. No 2. – С. 143–153. DOI: 10.46698/VNC.2024.76.38.011.

Chakraborty A., Goswami D. Three-dimensional (3D) slope stability analysis using stability charts. // International Journal of Geotechnical Engineering. – 2021. – Vol. 15. Issue 5. – pp. 642–649.

Eremenko A.A., Mulev S.N., Shtirts V.A. Microseismic monitoring of geodynamic phenomena in rockburst-hazardous mining conditions. // Journal of Mining Science. – 2022. – Vol. 58. No. 1.– pp. 10-19. DOI: 10.1134/s1062739122010021.

Gonen A. Investigation of fault effect on blast induced vibration. // Applied Sciences. – 2022. – Vol. 12. – Issue 5. – Art. No. 2278.

McQuillan A., Bar N. The necessity of 3D analysis for open-pit rock slope stability studies: Theory and practice. // Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. – 2023. – Vol. 123. No. 2. – pp. 63–69.

Nordström E., Dineva S., Nordlund E. Back analysis of short-term seismic hazard indicators of larger seismic events in deep underground mines (LKAB, Kiirunavaara Mine, Sweden). // Pure and Applied Geophysics. – 2020. – Vol. 177. – pp. 763–785.

Wang Y.-Q., Gong L.-J., An N.N., Peng X.-B., Wang W. et al. Field investigation of blasting-induced vibration in concrete linings durin g expansion of old highway tunnel. // Advances in Civil Engineering. – 2021. – Vol. 2021. – Art. No. 8820544.

Yin T., Zhou С., Zheng С., Fu J., Guo Z. The vibration characteristics of ground of rock blasting in silt-rock strata. // Shock and Vibration. – 2021. – Vol. – 2021. – Art. No. 3318965.

Zaalishvili V.B., Melkov D.A., Kanukov A.S., Dzeranov B.V., Shepelev V.D. Application of microseismic and calculational techniques in engineering-geological zonation. // International Journal of GEOMATE. – 2016. – Vol. 10. No. 1. – pp. 1670–1674. DOI: 10.21660/2016.19.5312.