Геомеханическая оценка возможности использования подработанных территорий

Усанов, Сергей Валерьевич

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Геомеханическая оценка возможности использования подработанных территорий
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Геомеханическая оценка возможности использования подработанных территорий"

На правах рукописи

УДК 622.83:[528.2:629.78]

У санов Сергей Валерьевич

ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДРАБОТАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ

Специальность 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

4850581

1 6 июн 2011

Екатеринбург - 2011

4850581

Работа выполнена в Институте горного дела Уральского отделения Российской академии наук

Научный руководитель - доктор технических наук,

Сашурин Анатолий Дмитриевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

Зубков Альберт Васильевич доктор технических наук, профессор Ашихмин Сергей Геннадьевич

Ведущая организация - ОАО Институт «Уралгипроруда»

Защита состоится 30 июня 2011 г. в 14:00 часов на заседании диссертационного совета Д 004.010.01 при Институте горного дела УрО РАН по адресу: 620219, г. Екатеринбург, ГСП-936, ул. Мамина-Сибиряка, 58.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института горного дела УрО РАН.

Просьба направлять отзывы почтой в 2 экземплярах, заверенных печатью организации, по указанному выше адресу.

Автореферат диссертации разослан 27 мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Характерной особенностью городов и населенных пунктов, связанных с подземной добычей полезных ископаемых, является перемежаемость селитебных и подработанных подземными горными работами территорий. Особенно контрастно это проявляется на Урале, где история горного дела насчитывает более трех веков.

Использование подработанных территорий связано с риском активизации незавершившихся процессов сдвижения, которые вызывают повреждения в зданиях и сооружениях. Поэтому подработанные площади не используются в хозяйственном обороте, превращаются в пустыри и свалки, создают экономические и социальные проблемы, порожденные присутствием потенциально опасных земель в черте городов. Особенно остро эти проблемы стоят в уральских городах (Березовский, Верхняя Пышма, Дегтярск, Екатеринбург, Каменск-Уральский, Краснотурьинск, Нижний Тагил, Пермь и др.), где подработанные территории находятся в экономически освоенных и застроенных районах. В Нижнем Тагиле площадь земель, нарушенных провалами и трещинами, составляет 5% от территории в пределах городской черты. Более 25 из 38 км2 площади г. Березовский занимает месторождение жильного золота, разрабатываемое с 1748 г. На небольшом участке между Екатеринбургом и Сысертью в 1901 г. действовал 291 рудник.

При всем множестве существующих методов оценки параметров процесса сдвижения в настоящее время отсутствует единый системный подход к определению возможности застройки территорий, подработанных подземными горными работами. В связи с этим разработка научно обоснованного подхода к оценке возможности использования подработанных территорий, учитывающего современное состояние процесса сдвижения, представляет собой актуальную научную и практическую задачу.

Работа выполнена в рамках фундаментальных исследований: грантов РФФИ № 06-05-64404 (2006-2008 гг.) и № 07-05-00613 (2007-2009 гг.); Федеральной целевой программы № 2007-5-1.5-21-03 (2007 г.); приоритетной про-

граммы фундаментальных исследований Президиума РАН № 13 (2006 г.); интеграционной программы совместных исследований УрО РАН с СО РАН (2009 г.); программ отделения наук о Земле РАН № 5 (2006 г.) и № 6 (2008 г.); госконтрактов № 02.740.11.0317 (2009 г.) и № 02.740.11.0722 (2010 г.).

Объект исследований - массив горных пород, подработанный подземными горными выработками.

Предмет исследований - зонально-структурные преобразования подработанного горного массива.

Цель работы - исследование закономерностей структурных преобразований, происходящих в подработанном горном массиве, и разработка методики оценки возможности использования подработанных территорий с учетом стадии развития процесса сдвижения.

Идея работы состоит в использовании принципа зонального структурирования массива горных пород в пределах мульды сдвижения в качестве критерия, определяющего стадию развития процесса и возможность вовлечения подработанной территории в хозяйственную деятельность.

Основные задачи:

1 Исследовать закономерности зонально-структурного преобразования массива горных пород в мульде сдвижения.

2 Разработать геомеханическую модель подработанного горного массива, основанную на принципе зонального структурирования пород в ходе развития процесса сдвижения.

3 Обосновать методы исследования структуры подработанного массива при построении геомеханической модели.

4 Разработать методику диагностики фактического зонально-структурного состояния подработанного массива и прогноза активизации процесса сдвижения.

5 Провести опытно-промышленную проверку методических положений и разработать практические рекомендации по безопасному использованию подработанных территорий.

Научные положения:

1 Критерием оценки возможности использования подработанной территории является стадия развития процесса сдвижения, которая характеризуется последовательным образованием зон с разной степенью трансформации структурных свойств горных пород:

- зоны ослабления структурных связей, соответствующей области плавных сдвижений;

- переходной зоны, соответствующей террасам и трещинам, где массив частично теряет исходную структуру;

- зоны деструкции, соответствующей воронкам обрушения и провалам, где происходит полная потеря структурных связей и разрушение пород на отдельные куски.

2 Выявление границ зон сдвижения в подработанном массиве осуществляется на основе дифференциации физических свойств пород в зависимости от степени их деструкции комплексом инженерно-геофизических исследований, при помощи которых последовательно проводится:

- поиск и оконтуривание границ зон деструкции в плане;

- построение вертикальных разрезов горного массива;

- детализация состояния приповерхностной части массива.

3 Возможность вовлечения подработанных территорий в хозяйственную деятельность определяется стадией развития процесса сдвижения, в зависимости от которой территории районируются по категориям использования и выбираются необходимые меры безопасности.

Научная новизна:

1 Выявлена взаимосвязь степени трансформации структурных свойств подработанного горного массива со стадией развития процесса сдвижения, на основании которой предложен новый критерий оценки развития процесса сдвижения.

2 Установлены закономерности деструктурирования подработанного горного массива, позволяющие определить современную стадию процесса сдвижения и прогнозировать его дальнейшее развитие.

3 Выявлена связь геофизических свойств горного массива и зональности степени деструкции пород, на базе которой разработана методика диагностики стадии развития процесса сдвижения на подработанных территориях.

Практическое значение работы:

1 Разработана новая методика оценки возможности использования подработанных территорий с учетом фактического состояния развития процесса сдвижения.

2 Обоснована и составлена классификация подработанных территорий для выбора оптимального методического подхода к оценке возможности использования подработанных территорий.

3 Предложены категории застройки подработанных территорий и меры безопасности при их эксплуатации.

Методы исследований: анализ и обобщение теоретических исследований параметров развития процесса сдвижения в горном массиве; инструментальные наблюдения за сдвижением и деформациями подработанных территорий при подземной разработке рудных месторождений; геофизические исследования структурных преобразований подработанного массива; промышленные эксперименты и сопоставление модельных представлений с полученными натурными результатами.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обоснована: теоретическими исследованиями, базирующимися на основных теориях разрушения подработанного массива; комплексностью исследований; большим объемом экспериментальных работ в полевых условиях; удовлетворительной сходимостью результатов прогноза с фактическими данными; положительными результатами внедрения разработок.

оценки возможности использования подработанных территорий, практической проверке разработанной методики на территориях уральских городов.

Реализация работы. Основные результаты исследований доведены до практического использования путем оценки фактической стадии развития процесса сдвижения и рекомендаций по использованию более 60 участков на подработанных территориях в городах Березовский, Верхняя Пышма, Нижний Тагил и др.

Апробация работы. Основные положения работы доложены на международных конференциях «Геомеханика в горном деле», (Екатеринбург, 1998, 2000, 2002 и 2009 гг.), «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли» (Новосибирск, 2001, 2003 гг.), молодежных конференциях «Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента» (Сыктывкар, 2001 г.), «Геология и геоэкология: исследования молодых» (Екатеринбург, УГГГА, 2002 г.), «Проблемы недропользования» (Екатеринбург, 2008, 2009 гг.), на секциях ученого совета и научных семинарах отдела геомеханики ИГД УрО РАН.

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 20 печатных работ. Основные положения диссертации и методика исследований изложены в 13 работах, в том числе 3 в изданиях, рекомендуемых ВАК.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и содержит 150 страниц машинописного текста, 71 рисунок и 4 таблицы. Список использованных источников включает 104 наименования.

Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д.т.н. Сашурину А.Д. за содействие, поддержку и высококвалифицированную помощь в работе над диссертацией, к.г.-м.н. Кашкарову A.A., к.т.н. Мельнику В.В. и Замятину A.JI. за помощь в проведении экспериментов, а также сотрудникам отдела геомеханики ИГД УрО РАН за сотрудничество и поддержку, оказанные в период выполнения исследований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы.

В первой главе диссертации сделан обзор практических решений по использованию в России и за рубежом территорий, подработанных современными и старыми подземными горными работами; раскрыты основные проблемы, возникающие при их вовлечении в хозяйственную деятельность; представлено современное состояние методов оценки и прогноза параметров процесса сдвижения и поставлены задачи исследований.

Современные методические подходы, используемые для оценки возможности использования подработанных территорий, подразделяются на: измерение деформаций; аналитические расчеты деформаций и оценка устойчивости поверхности; поиск и оконтуривание пустот геофизическими методами.

В современных нормативных документах по охране сооружений от вредного влияния подземных горных работ, разработанных ВНИМИ, ИГД УрО РАН, ИРГИРЕДМЕТ, УНИПРОМЕДЬ и др., использование подработанных территорий разрешается после того, как оседания не превышают 50 мм/год. Однако в некоторых горно-геологических условиях процесс сдвижения протекает скрытно иногда более десятка лет, после чего на поверхности образуются провалы.

Проблеме исследования условий и закономерностей развития процесса сдвижения, методам его исследования и прогнозирования посвящены работы многих российских и зарубежных исследователей, таких как С.Г. Авершин, И.М. Бахурин, М.А. Кузнецов, М.А. Иофис, Г. Кратч, Е.В. Беляев, А.Д. Са-шурин, А.Г. Шадрин, Ю.А. Кашников, С.Г. Ашихмин, В.И. Борщ-Компаниец, Д.М. Казикаев и др. Разработанные ими теоретические методы расчета параметров процесса сдвижения позволяют решить широкий круг задач при разработке месторождений. При решении задач использования подработанных территорий после окончания горных работ воспользоваться эти-

ми методами практически невозможно, так как отсутствуют точные данные, необходимые для расчетов.

Все большее значение в решении геомеханических вопросов приобретают геофизические методы. Геофизические свойства пород под воздействием нагрузок исследовали A.C. Нестеренко, B.C. Ямщиков, В.А. Сазонов, Д.И. Сосик, В.В. Туманов и др. Однако геофизические методы используются для обнаружения горных выработок, при этом возможность использования подработанных участков не оценивается.

Экспериментальные и теоретические исследования процесса сдвижения на подработанных территориях сопряжены со многими трудностями, обусловленными отсутствием непосредственного доступа к подземным выработкам, и проблема использования этих территорий на сегодняшний день не имеет теоретически обоснованных и доведенных до практического применения решений. Оценить текущее состояние подработанного массива и спрогнозировать деформационные процессы на подработанных площадях возможно только на основе геофизических исследований структурных особенностей массива, формирующихся в ходе развития процесса сдвижения. Для этого необходимо исследовать взаимосвязь структурных преобразований подработанного массива горных пород с развитием процесса сдвижения от образования горных выработок до полного прекращения механических перемещений горных пород.

Во второй главе рассмотрены теоретические модели развития процесса сдвижения и выхода обрушения на поверхность, разработанные для горизонтального, наклонного и крутого падения залежей, для условий неполной подработки от слепых изолированных залежей, а также практические условия подработки территорий уральских рудных месторождений и предложена геомеханическая модель, отражающая развитие структурных преобразований подработанного горного массива в процессе развития сдвижения.

Анализ теоретических исследований показывает, что процесс сдвижения в подработанном массиве развивается по трем основным схемам: устойчивое

состояние вмещающих пород без развития свода обрушения с сохранением выработанного пространства; локализация зоны обрушения в массиве с деформациями поверхности в виде прогиба с разрывом и без разрыва сплошности; выход на поверхность и развитие обрушения и трещин. Каждая из трех схем характеризуется сочетанием трех характерных зон изменения структурных свойств горного массива: разрушения горных пород до кусков и блоков с полной потерей структурных связей; образования трещин, разбивающих массив на крупные блоки; упругого сжатия и растяжения без изменения первоначальной структуры массива.

Разнообразные горно-геологические условия и широкий временной интервал подработки поверхности на уральских рудных месторождениях обусловили неравномерность в развитии процесса сдвижения на подработанных территориях. В пределах одного месторождения могут существовать участки, где сдвижение поверхности полностью прекратилось, и участки, где обрушение поверхности еще локализуется в массиве. Поэтому при оценке безопасности подработанных территорий необходимо руководствоваться тем, что процесс сдвижения может на каждом отдельном участке развиваться по одной из трех схем развития процесса сдвижения и при этом находиться на разных стадиях.

Процесс сдвижения горных пород от начала до окончания сопровождается развитием деструкции подработанного массива, которая развивается с разной степенью в зависимости от зоны сдвижения. Процесс развития деструкции можно представить серией геомеханических моделей, последовательно сменяющих друг друга по мере деформирования горных пород (рисунок 1). Стадия процесса сдвижения на подработанной территории определятся развитием зон деструкции, границам которых соответствуют величины сдвижения, представленные в таблице 1. Таким образом, для определения деформаций подработанной территории необходимо установить в массиве и на поверхности границы соответствующих зон деструкции.

а - начало процесса сдвижения; б - потеря устойчивости поверхности; в - стадия полного развития сдвижения.

1 - зона ослабления структурных связей (плавных сдвижений); 2 — переходная зона (трещин) ; 3 - зона полной деструкции (обрушения).

Рисунок 1 - Изменение структуры горного массива в зависимости от стадии развития процесса сдвижения

Таблица 1 - Граничные критерии зон деструкции

Наименование зоны Внешняя граница Внутренняя граница

Зона ослабления структурных связей (плавных сдвижений) П= 15 мм, 6=0,5-10"3 £=6'10_3, 1=1(М<Г3

Переходная зона (трещин) е=6'10'3,1=10Т0"3 т| <250 мм

Зона полной деструкции (обрушения) 1] > 250 мм

В третьей главе обоснована методика диагностики стадии развития процесса сдвижения в подработанном массиве, определены оптимальные геофизические методы и проведены натурные экспериментальные исследования по установлению зон деструкции горных пород в подработанном массиве.

Развитие сдвижения в подземном пространстве на подработанных территориях доступно для изучения в основном геофизическими методами, которые позволяют определить с поверхности формы и геометрию геологических разностей за счет контраста их свойств. Центральным элементом, определяющим контраст геофизических свойств пород подработанных горных массивов, является структура и степень её изменения. Вызываемое подземными горными работами изменение структуры может контролироваться по изменению достаточно широкого спектра геофизических свойств пород, что позволяет использовать комплекс методов. Наиболее эффективными и производительными методами являются электроразведка, спектральное сейсмо-профилирование и георадиолокация.

Стадия процесса сдвижения определяется по взаимному положению границ характерных зон деструкции горных пород в подработанном массиве. Исследования проводятся в три этапа, обусловленных возможностями применяемых методов. На первом этапе проводится поиск, оконтуривание границ подработки и выделение наиболее опасных участков методом электроразведки (рисунок 2). На выделенных подработанных участках исследуется глубинное строение подработанного массива и выделяются зоны деструкции методом сейсмопрофилирования (рисунок 3). Приповерхностная часть подработанного массива дополнительно исследуется методом георадиолокации с целью выявления одиночных горных выработок (рисунок 4).

Геофизические модели, полученные тремя независимыми методами, сопоставляются с геомеханической моделью распределения в подработанном массиве зон деструкции и определяется стадия современного фактического состояния подработанного массива.

Рисунок 2 - Поиск и оконтуривание подработанных участков методом электроразведки

2ЯО

' Ч--

- »200 IV«

......О.....1ЧЛГ.....

-2 1 О .л«

370 м

Рисунок 3 - Выделение зон деструкции в подработанном массиве методом сейсмопрофилирования

О 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6 5 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 135

s г • : ~~ ' ~ ~

10 ' - - .

Рисунок 4 - Детализация приповерхностной части подработанного массива методом георадиолокации

В четвертой главе представлена методика оценки возможности использования подработанных территорий, классифицированы типы территорий и обоснованы методы оценки параметров процесса сдвижения в зависимости от типа территории, а также предложены категории использования территорий и меры безопасности.

Для оценки возможности использования подработанных территорий необходимо произвести комплекс исследований, включающий теоретическую и инструментальную составляющие, который выполняется в три этапа:

1) анализ технической документации и теоретическая оценка параметров процесса сдвижения;

2) натурные инструментальные исследования фактических параметров процесса сдвижения;

3) оценка допустимого вида эксплуатации и выбор оптимальных мер безопасности при освоении подработанной территории.

По результатам анализа технической документации подработки территории составляется предварительная геомеханическая модель, которая должна отражать основные горно-геологические условия. В зависимости от типа подработанных территорий (таблица 2) и объема технической документации выбирается метод оценки текущих параметров процесса сдвижения.

Таблица 2 - Классификация подработанных территорий

Характеристика подработанной территории Тип

I II III

Состояние горных работ Горный отвод действующей шахты Отработанные участки месторождений, ликвидированные шахты Ликвидированные шахты, старательская подработка

Этап процесса сдвижения Интенсивный Затухающий Периодический

Зоны возможного использования Зона неопасных сдвижений Зона плавных сдвижений Вся мульда сдвижения

Метод оценки Расчет параметров сдвижений, маркшейдерский мониторинг Маркшейдерский мониторинг, графоаналитическая оценка Графоаналитическая оценка, Инженерно-геофизические исследования

Параметры оценки процесса сдвижения Горизонтальные и вертикальные деформации горизонтальные и вертикальные деформации Стадия процесса сдвижения и границы зон деструкции

По результатам инструментальных маркшейдерских или геофизических исследований определяются фактические параметры процесса сдвижения и осуществляется районирование территории по стадиям развития и зонам деструкции. Стадия процесса сдвижения является базой для прогноза его дальнейшего поведения и оценки возможности использования подработанной территории (таблица 3).

При использовании подработанных территорий должны выполняться меры безопасности, которые разделяются на:

а) горные меры, уменьшающие деформации поверхности (погашение пустот, укрепление грунтов, засыпка провалов и др.);

б) конструктивные меры, позволяющие компенсировать деформации объектов;

в) проведение ремонтно-восстановительных работ;

г) визуальный, а при необходимости и инструментальный мониторинг за состоянием зданий и сооружений.

Таблица 3 - Виды использования подработанных территорий после окончания процесса сдвижения

Область подработанной территории Категория использования Допустимые деформации Объекты

Зона полной деструкции III £=6'10"3 1=Ю10"3 Одноэтажные здания, Складские ангары и площадки, Грунтовые автодороги и временные ж/д пути, Наземные трубопроводы, ЛЭП местного значения и т.п.

Переходная зона II £=410"3 1=6-10"3 Жилые и общественные двухэтажные здания, Промышленные цеха и станции без сложного технологического оборудования, Автомобильные/железные дороги местного значения, Трубопроводы высокого давления, Высоковольтные линии электропередач с пролетами менее 300 м

Зона ослабления структурных связей I е=2-1 О"3 1=4103 Жилые и общественные здания от трех и более этажей, Промышленные цеха, станции со сложным технологическим оборудованием, Магистральные автомобильные/железные дороги и мосты, Магистральные трубопроводы, Высоковольтные линии электропередач с пролетами 300 м и более

В пятой главе представлена опытно-промышленная проверка и практическое применение результатов исследований.

Исследуемый участок находится на подработанной территории Березовского золоторудного месторождения (рисунок 5). Весь участок до глубины 20-30 м подработан старательскими подземными горными работами. В разное время в границах исследуемой площади от них образовалось более 40 мелких воронок обрушения. Промышленная отработка даек осуществлялась в 1950-1970 гг. до глубины 256 и 314 м, от которой образовались провал глубиной 30 м, террасы с уступом до 1 м и трещины.

Выполненный комплекс исследований структуры подработанного массива горных пород, современной стадии процесса сдвижения и прогнозная

-_ участки для застройки объектами 1} категории охрана

оценка дальнейших деформационных процессов позволили произвести районирование территории по возможности использования территории в хозяйственных целях. Территория разделена на пять категорий участков, отличающихся дезинтегрированностью горного массива и стадией развития процесса сдвижения.

- участок возможного воронкообразрвания

- участки для впекатегоуийного использования

-участки дня застройки легкими конструкциями

- не подрабощапНые участки

Рисунок 5 - Районирование подработанного участка по видам возможного использования

Участок в г. Верхняя Пышма находится северо-западнее горного отвода ликвидированного Пышминского рудника и документально не числится подработанным (рисунок 6). Однако на этой территории находятся выходы на поверхность рудных тел «зона 7-Поздняя», «зона 12-Поздняя» и капитальные горные выработки на глубине 150 и 210 м.

Для решения вопроса о возможности застройки данного участка проведены инженерно-геофизические исследования по поиску очистных горных

работ и выполнена диагностика состояния процесса сдвижения. Инженерно-геофизические исследования выполнялись в два этапа. На первом этапе установлено:

- выходы на поверхность рудоносных зон 7-Поздняя и 12-Поздняя не подработаны старыми горными работами;

- в массиве под участком зафиксировано наличие областей горных пород, подвергнувшихся влиянию подземных горных работ от горизонтов 150 и 210 м.

[ | горизонт 150м

горизонт 210м контуры ОЧИСТНЫХ

подземных горных работ

Рисунок 6 - Проекция границ очистных горных работ на поверхность

На втором этапе уточнены границы областей, нарушенных подземными горными выработками. Горный массив над очистными выработками не претерпел структурных изменений, и процесс сдвижения не развивается. Это свидетельствует о том, что рудоносные зоны отрабатывались как слепые изолированные рудные тела без развития процесса и территория безопасна для использования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании комплекса выполненных исследований решена актуальная научно-техническая задача - определение возможности использования подработанных территорий в зависимости от структурных преобразований горных пород в процессе сдвижения, что имеет существенное значение при планировании развития городов, включающих проблемные территории, позволяет выявлять опасные и вовлекать в хозяйственный оборот безопасные участки.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1 Установлены основные закономерности трансформирования структуры подработанного горного массива в ходе развития процесса сдвижения, которое сопровождается образованием трех характерных зон с разной степенью деструкции. В качестве критерия оценки опасных процессов на подработанных территориях предложено использовать стадии процесса сдвижения, характеризующиеся сочетанием этих зон.

2 Обоснованы методы исследования фактической стадии развития процесса сдвижения в подработанном массиве. Применение комплекса наземных геофизических методов (электрометрия, сейсмопрофилирование и георадиолокация) позволяет диагностировать состояние горного массива даже при отсутствии информации о месте и параметрах подземных горных работ.

3 Разработана методика оценки возможности использования подработанных территорий, включающая теоретическую оценку параметров процесса сдвижения, характерных для подработанного участка, и комплекс инструментальных инженерно-геофизических исследований современной стадии сдвижения и маркшейдерские наблюдения.

Ключевского, Дегтярского, Меднорудянского и Туринского меднорудных, Высокогорского, Гороблагодатского и Первого Каменского железорудных месторождений в черте городов Свердловской области - Березовский, Нижний Тагил, Краснотурьинск, Дегтярск и Каменск Уральский. В ходе диссертационного исследования в использование было вовлечено более 300 ООО м2 (30 гектаров) подработанных подземными горными работами территорий.

Результаты работы могут быть использованы при решении вопросов геомеханики, связанных с исследованием изменения структурного строения горного массива, испытывающего повышенные техногенные и естественные нагрузки.

Статьи, опубликованные в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендуемых ВАК РФ:

1 Усанов C.B. Геоэлектрическое моделирование геомеханических процессов на подрабатываемых территориях [Текст] / A.A. Кашкаров, C.B. Усанов // Маркшейдерский вестник. - 2001. - № 1-2. - С. 62 - 67.

2 Усанов C.B. Геомеханическое обеспечение безопасной эксплуатации зданий и сооружений в области влияния горных работ [Текст] / A.A. Панжин, C.B. Усанов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2004. -№6.-С. 179-184.

3 Усанов C.B. Подработанные подземными работами территории в г. Березовский И оценка возможности их использования [Текст] / C.B. Усанов // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2010. - № 10. - С. 349352.

Статьи, опубликованные в научных сборниках, журналах и материалах конференций:

1 Усанов C.B. Проблема использования подработанных территорий [Текст] / C.B. Усанов // Геомеханика в горном деле: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 1999. - С. 202-209.

2 Усанов C.B. Влияние иерархически блочной структуры скального массива на безопасность подрабатываемых объектов [Текст] / C.B. Усанов //

Геомеханика в горном деле: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2000. - С. 363-367.

3 Усанов C.B. Анализ условий сопоставимости масштабов природных и техногенных геодинамических явлений и методов их изучения [Текст] / A.A. Кашкаров, В.В. Мельник, C.B. Усанов // Маркшейдерия и недроведение. -2001.1,-С. 25-27.

4 Усанов C.B. Место подработанных территорий в кадастре городских земель и перспективы их использования [Текст] / C.B. Усанов // Структура, вещество, история литосферы Тимано-Североуральского сегмента: сб. науч. тр. / ИГ Коми НЦ УрО РАН. - Сыктывкар: Геопринт, 2001. - С. 203-206.

5 Усанов C.B. Оценка пригодности подрабатываемых территорий к использованию по результатам маркшейдерско-геофизических исследований [Текст] / C.B. Усанов // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли, сб. науч. тр. / ИГД СО РАН. - Новосибирск, 2001. - С. 145-152.

6 Усанов C.B. Классификация подработанных территорий с целью выбора оптимального методического подхода к оценке возможности их эксплуатации [Текст] / C.B. Усанов // Т. 1 Геология и геоэкология, исследования молодых: сб. науч. тр. / ГИ КНЦ РАН - Апатиты, 2002. - С. 183-189.

7 Усанов C.B. ГИС мониторинга подработанной территории [Текст] / C.B. Усанов, A.A. Панжин // Геомеханика в горном деле: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2003. - С. 77-82.

8 Усанов С. В. Геодинамические движения горного массива Высокогорского железорудного месторождения под воздействием сложного горнодобывающего комплекса [Текст] / С. В. Усанов // Proceedings of the X-th Jubilee national conference with international participation of the open and underwater mining of minerals / International House of Scientists "Fr. J. Curie" / Varna, Bulgaria. - Varna, 2009. - C. 338 - 343.

9 Усанов C.B. Методика оценки возможности застройки территорий над старыми горными выработками [Текст] / C.B. Усанов // Геомеханика в горном деле: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН. - Екатеринбург, 2009. - С. 164168.

Подписано впечать 19.05.2011. Формат60x84 1/16 Гарнитура «Times». Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ №

Отпечатано в типографии ИПЦ «Издательство УрГУ» 620000, Екатеринбург, ул. Тургенева, 4

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Усанов, Сергей Валерьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДРАБОТАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ.

1.1 Практика использования подработанных территорий.

1.2 Методическая и нормативная обеспеченность использования подработанных земель.

1.3 Основные задачи разработки методики оценки возможности использования подработанных территорий.

2 МОДЕЛЬ РАЗВИТИЯ СТРУКТУРНЫХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ПОДРАБОТАННОГО ГОРНОГО МАССИВА.

2.1 Теоретические исследования развития процесса сдвижения в горном массиве.

2.2 Исследование условий подработки поверхности на уральских рудных месторождениях.Г.

2.3 Обобщенная современная геомеханическая модель развития процесса сдвижения.

Выводы.

3 ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОГО СТРОЕНИЯ ПОДРАБОТАННОГО ГОРНОГО МАССИВА.

3.1 Задачи экспериментальных исследований

3.2 Методика инструментальных исследований структуры подработанного горного массива

3.3 Натурные исследования структурного строения подработанного горного массива 68 Выводы.

4 МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДРАБОТАННЫХ ТЕРРИТОРИЙ.

4.1 Типы подработанных территорий.

4.2 Аналитическая оценка возможного развития опасных процессов.

4.2.1 Определение положения подработанного участка относительно опасных зон.

4.2.2 Составление схемы развития процесса сдвижения.

4.3 Инструментальные исследования подработанного массива.

4.3.1 Деформационные характеристики подработанных территорий.

4.3.2 Структурные характеристики подработанного массива.

4.4 Оценка безопасности подработанной территории.

Выводы.

5 ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРОВЕРКА.

5.1 Оценка возможности использования участка подработанной территории в г. Нижний Тагил.

5.2 Оценка возможности использования участка подработанной территории в г. Березовский.

5.3 Оценка возможности использования участка подработанной территории в г. Верхняя Пышма.

Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Геомеханическая оценка возможности использования подработанных территорий"

Использование подработанных территорий связано с риском активизации незавершившихся процессов сдвижения и образования провалов или сильного деформирования земной поверхности, которые вызывают повреждения в зданиях и сооружениях. Степень повреждений зависит от характера и параметров продолжающегося процесса сдвижения над подземными горными выработками и варьирует в широких пределах, начиная от перекосов окон, дверей; нитевидных трещин и заканчивая выходом из строя или полным разрушением.

Характерной особенностью городов и населенных пунктов, связанных с подземной добычей полезных ископаемых, является непосредственное соприкосновение их территорий с горными отводами. Особенно контрастно это проявляется на Урале, где история горного дела насчитывает более трех веков. За это время развитие урбанизации обусловило перемежаемость селитебных и подработанных территорий. Подработанные участки, не задействованные в хозяйственном обороте, превращаются в пустыри и свалки. Тем временем городские коммуникации (дороги, ЛЭП, водопроводы и др.) становятся длиннее и требуют дополнительные площади для их расположения, возникают экономические и социальные проблемы, порожденные присутствием! потенциально опасных земель в черте городов. При современном дефиците земельных участков эти проблемы особенно остро стоят в уральских городах (Березовск, Верхняя Пышма, Дегтярск, Екатеринбург, Каменск-Уральский, Краснотурьинск, Нижний Тагил Пермь и др.), где подработанные территории находятся в экономически освоенных и застроенных районах.

При всем множестве существующих методов оценки параметров процесса сдвижения в настоящее время отсутствует единый системный подход к определению возможности застройки территорий, подработанных подземными горными работами. Территории, подработанные горными работами, безопасно можно использовать в хозяйственной деятельности только после окончания процесса сдвижения. В реальных условиях окончание процесса сдвижения устанавливается только путем проведения натурных инженерных исследований. Для этого необходимо разработать методику, регламентирующую состав и количество методов исследования, теоретическую основу для оценки состояния процесса сдвижения и меры безопасности. В связи с этим разработка научно обоснованного подхода к оценке возможности использования подработанных территорий, учитывающего современное состояние процесса сдвижения, представляет собой актуальную научную и практическую задачу.

Работа выполнена^ в, рамках фундаментальных исследований: грантов РФФИ №'06-05-64404 (2006-2008 гг.) и № 07-05-00613 (2007-2009 гг.); Федеральной-целевой^ программы № 2007-5-1.5-21-03 (2007 г.); приоритетнош программы, фундаментальных исследований Президиума РАН № 13 (2006 г.); интеграционной, программы совместных исследований УрО РАН с СО РАН (2009 г.); программ отделения наук о Земле РАН № 5 (2006 г.) и № 6 (2008 г.); Госконтракта № 02.740.11.0317 (2009 г.) и № 02.740.11.0722 (2010 г.).

Объект, исследований — массив горных пород, подработанный подземными горными выработками.

Предмет исследований — зонально-структурные преобразования подработанного горного массива.

Цель работы - исследование закономерностей структурных: преобразований, происходящих в подработанном горном массиве, и разработка методики, оценки возможности использования подработанных территорий; с учетом стадии развития процесса сдвижения.

Идея работы состоит в использовании принципа зонального структурирования массива горных пород в пределах мульды сдвижения в качестве критерия; определяющего стадию развития процесса и возможность вовлечения подработанной территории в хозяйственную деятельность.

Основныезадачи:

1. Исследовать закономерности зонально-структурного преобразования массива горных пород в мульде сдвижения.

2. Разработать геомеханическую модель подработанного горного массива, основанную на принципе зонального структурирования пород в ходе развития процесса сдвижения.

3. Обосновать методы исследования структуры подработанного массива при построении геомеханической модели.

4. Разработать методику диагностики фактического зонально-структурнош состояния подработанного массива и прогноза активизации процесса сдвижения.

5. Провести опытно-промышленную проверку методических положений и разработать • практические рекомендации по безопасному использованию подработанных территорий.

Научные положения:

- зоны, ослабления структурных связей, соответствующей области плавных сдвижений;

- переходной зоны, соответствующей террасам и трещинам, где массив частично теряет исходную структуру;

- зоны деструкции, соответствующей воронкам обрушения и провалам, где происходит полная'потеря структурных связей и разрушение пород на отдельные куски.

- поиск и оконтуривание границ зон деструкции в плане;

- построение вертикальных разрезов горного массива;

- детализация состояния приповерхностной части массива.

Методы исследований: анализ и обобщение теоретических исследований параметров развития процесса сдвижения в горном массиве; инструментальные наблюдения за сдвижением и деформациями, подработанных территорий при подземной разработке рудных месторождений; геофизические исследования структурных преобразований 'подработанного, массива; промышленные эксперименты и сопоставление модельных представлений с полученными натурными результатами.

Научная новизна:

Выявлена взаимосвязь степени трансформации структурных свойств подработанного горного массива со стадией развития, процесса сдвижения, на основании которой предложен новый критерий оценки развития процесса сдвижения. I

Установлены закономерности деструктурирования подработанного горного массива, позволяющие определить современную стадию процесса сдвижения и прогнозировать его дальнейшее развитие.

Выявлена связь геофизических свойств горного массива'и зональности степени деструкции пород, на базе которой разработана методика диагностики стадии развития процесса сдвижения на подработанных территориях.

Практическое значение работы:

Разработана новая методика оценки возможности использования подработанных территорий с учетом фактического состояния развития процесса сдвижения.

Обоснована и составлена классификация подработанных территорий для выбора оптимального методического подхода к оценке возможности использования подработанных территорий.

Предложены категории застройки подработанных территорий и меры безопасности при их эксплуатации.

Личный вклад автора состоит в анализе и обобщении опубликованных в специальной литературе сведений по исследуемому вопросу, установлении закономерностей развития структурных преобразований в подработанном массиве, обосновании его геомеханической модели, разработке методики оценки возможности использования подработанных территорий, практической проверке разработанной методики на территориях уральских городов.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и содержит 150 страниц машинописного тек

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Усанов, Сергей Валерьевич

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основании комплекса выполненных исследований решена актуальная научно-техническая задача — определение возможности использования подработанных территорий в зависимости от структурных преобразований горных пород в процессе сдвижения, что имеет существенное значение при планировании развития городов, включающих проблемные территории, позволяет выявлять,опасные и вовлекать в хозяйственный оборот безопасные участки.

Основные научные и практические результаты?работы заключаются- в следующем:

1 Установлены основные закономерности^ трансформирования? структуры подработанного горного массива в ходе развития, процесса сдвижения; которое сопровождается образованием трех характерных зон с разной степенью деструкции. В качестве критерия оценки опасных процессов на подработанных территориях предложено использовать стадии процесса сдвижения^, характеризующиеся сочетанием этих зон.

2 Обоснованы методы исследования фактической стадии развития-процесса сдвижения в подработанном массиве. Применение комплекса наземных геофизических методов (электрометрия, сейсмопрофилирование и георадиолокация) позволяет диагностировать состояние горного массива даже при отсутствии информации о месте и параметрах подземных горных работ.

У Разработана методика оценки возможности использования? подработанных территорий, включающая теоретическую оценку параметров процесса сдвижения; характерных для^ подработанного участка, и комплекс инструментальных инженерно-геофизических исследований современной стадии сдвижения и маркшейдерские наблюдения.

4 Выполнена классификация подработанных территорий по стадиям развития процесса сдвижения, предложены варианты их использования и меры безопасности. По предложенной методике автором было оценено более 60 подработайных участков Березовского золоторудного, Пышминско-Ключевского, Дег-тярского, Меднорудянского и Туринского меднорудных, Высокогорского, Го-роблагодатского и Первого Каменского железорудных месторождений в черте городов Свердловской области - Березовский, Нижний Тагил, Краснотурьинск, Дегтярск и Каменск Уральский. В ходе диссертационного исследования в использование было вовлечено более 300 ООО м2 (30 гектаров) подработанных подземными горными работами территорий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Усанов, Сергей Валерьевич, Екатеринбург

1. Леонтовский П. М. Литература об обрушениях и оседаниях пород в рудниках и о влиянии их на дневную поверхность Текст. / П: М. Леонтовский.- Екатеринослав, 1912. 320 с.

2. Анализ использования земель на горнорудных предприятиях отрасли за-1984 г.Текст.;: отчет о НИР/ Минчермет СССР ИГД; рук. Сашурин А. Д. -Свердловск, 1985. 142 с.

3. Кривошеев П. И: Проблемы строительства и защиты зданий и Текст. / П. И. Кривошеев // Современные проблемы строительства: ежегод. на-уч.-техн. сб. / ПромстройНИИпроект. — Донецк, 1999. 166 с.

4. Чайкина Г. М. Рекультивация нарушенных земель в горнорудных районах Урала Текст. / Г. М. Чайкина, В. А. Объедкова. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. - 268 е.

5. Усанов С. В. Проблема использования подработанных территорий Текст.7 С. В. Усанов // Геомеханика.в,горном деле: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН. Екатеринбург, 1999. - С. 202 - 209.

6. Урал горный на рубеже веков Текст. : Уральская горная энциклопедия: Т. 2 Горное производство цветной металлургии Урала / под ред В. С. Хохрякова; Горнопромышленная ассоциация Урала, У11 ГА. Екатеринбург, 2004:- 667 с.

7. Анализ состояния и оценка влияния незаложенных пустот на земную поверхность за пределами медеэлектролитного завода при консервации Пыш-минского рудника Текст. : отчет о НИР / Пермский политехнический институт. -Пермь, 1973.-89 с.

8. Анализ, оценка и рекомендации о влиянии горных работ за пределами предохранительного целика медеэлектролитного завода на земную поверхность при ликвидации Пышминского рудника Текст. : отчет о НИР (промежуточный) / УНИПРОМЕДЬ.- Свердловск, 1974. 32 с.

9. Заключение о возможности эксплуатации нового, жилого дома, по улице Фурманова, д. № 48а г. Березовского, Свердловской области Текст. : отчет о НИР/ ИГД УрО РАН; рук. Сашурин А. Д. Екатеринбург, 2000. - 6 с.

10. Заключение о возможности строительства и эксплуатации нового жилого дома по улице Исакова, д. №138 г. Березовского, Свердловской области Текст. : отчет о НИР/ ИГД УрО РАН; рук. Сашурин А. Д. Екатеринбург, 2000;-3 с.

11. Исследование процесса сдвижения и заключение о возможности строительства и эксплуатации автостоянки по улице М. Горького г. Нижнегоционная» ВРУ Текст. : отчет о НИР / ИГД МЧМ СССР; рук. Беркутов В. А. -Свердловск, 1991. 13 с.

12. Заключение по развитию процесса сдвижения горных пород и земной поверхности при отработке запасов Южно-Лебяжинского участка Текст. : отчет о НИР/ ИГД УрО РАН; рук. Сашурин А. Д.; отв. исполн. Усанов С. В. -Екатеринбург, 2001. 13 с.

13. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных разработок на месторождениях руд черных металлов Урала и Казахстана Текст. : утв. Минмет СССР 02.08.90. Свердловск: ИГД Минме-та СССР. 1990.-64 с.

14. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ при разработке меднорудных месторождений Урала Текст. : утв. Минцветмет СССР 28.02.77. М., 1978. - 43 с.

15. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных работ в Криворожском железорудном' бассейне Текст. : ув. Минчермет СССР 08.07.7. Л.: ВНИМИ, 1975. - 67 с.

16. Методические указания по определению параметров процесса сдвижения горных пород, охране сооружений и горных выработок на месторождениях цветных металлов Текст. — Л.: ВНИМИ, 1974. 66 с.

17. Временные правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок месторождений руд цветных металлов с неизученным процессом сдвижения горных пород Текст. : утв. Минцветметом СССР 30.06.86. Л.: ВНИМИ, 1986 - 74 с.

18. Инструкция по наблюдениям за сдвижением горных пород и земной поверхности при подземной разработке рудных месторождений Текст. : утв. Госгортехнадзор СССР, 1986. -М.: Недра, 1988. 113 с.

19. Руководство по расчету и проектированию зданий и сооружений на подрабатываемых территориях Текст. . -М.: Стройиздат, 1977. 141 с.

20. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях Текст. . — М.: Недра, 1981.-288 с.

21. Инструкция о порядке утверждения мер охраны зданий, сооружений и природных объектов от вредного влияния горных разработок Текст. : утв. Госгортехнадзором России 28.03.96. М., 1996. - 26 с.

22. Еловских В. М. Районирование подработанных площадей Дегтярско-го рудника Текст. / В. М. Еловских и др. // Изв; вузов. Горный журнал. 1994. -№9-10.-С. 118-121.

23. У санов С. В. ГИС мониторинга // Геомеханика в горном деле: докл. Междунар. конф. (19-21 ноября 2002 г.) / ИГД УрО РАН. Екатеринбург, 2003. -С. 77-82.

24. Панжин А. А. Исследование сдвижений земной поверхности при разработке месторождений с применением площадных инструментальных методов Текст. / А. А. Панжин // Изв. вузов. Горный журнал. 2009. - № 2. - С. 69 - 74.

25. Кузнецов М.А. Сдвижение горных пород на рудных месторождениях Текст. / М. А. Кузнецов и др. М.: Недра, 1971. - 224 с.

26. Шадрин А. Г. Теория и расчет сдвижений горных пород и земной поверхности Текст. / А. Г. Шадрин. Красноярск: Красноярский ун-т, 1990. — 200 с.

27. Будрих В. Вопросы расчета сдвижения поверхности под влиянием горных разработок Текст. / В. Будрих и др. М.: Углетехиздат, 1956. - 64 с.

28. Subsidence engineers handbook Text. . London: S. п., 1966. — 130 p. (National Coal Board - Production Department).

29. Chrizanowski A. Ground subsidence détermination in mining areas Text. / A. Chrizanowski, W. Faig // Indian Mining and Engineering J. 1982. - Vol. 21. -N2-3.-P. 7-12.

30. Кашников Ю. А. Сдвижение горных пород при подземной разработке мощных крутопадающих рудных тел сложной формы Текст. : дис. канд. техн. наук / Ю. А. Кашников. Свердловск, 1982. - 183 с.

31. Акимов А. Г. Зависимость величин углов сдвижения от степени под-работанности земной-поверхности Текст. / А. Г. Акимов // Труды / ВНИМИ. -№ 52. Л., 1964. -С. 99- 104.

32. Крушатин Р. Ф. Исследование процессов сдвижения горных пород при отработке слепых залежей' на уральских меднорудных месторождениях Текст. : автореф. дис. канд. техн. наук / Р. Ф. Крушатин. Свердловск, 1969. -19 с.

33. Кратч Г. Сдвижение горных пород и защита подрабатываемых сооружений Текст. / Г. Кратч; пер. с нем. под ред. Р. А. Муллера, И. А. Петухо-ва. М.: Недра, 1978. - 494 с.

34. Беляев Е. В. Теория подрабатываемого массива горных пород Текст. / Е. В. Беляев. -М.: Наука, 1987. 176 с.

35. Черный Г. И. Определение величин оседаний и деформаций земной поверхности при сдвижении пород в форме реологического течения Текст. / Г. И. Черный // Изв. вузов. Горный журнал. 1966. - №7. - С. 3 -9.s

36. Salamon M. D. G. Rock mechanics of underground excavations Text. / M. D. G. // Proc. 3rd Congr. Int. Soc. Rock Mech. (1), Part B. Denver: S. п., 1974. -P. 951 - 1099.

37. Мартынов Ю. И. Расчет деформаций и сдвижений пород над горизонтальными выработками Текст. / Ю. И. Мартынов, А. Н. Красовский // Труды / ВИОГЕМ. Вып. 17. - Белгород, 1972, - С. 24-29.

38. Сашурин А. Д. Сдвижение горных пород на рудниках черной металлургии Текст. / А. Д. Сашурин. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 1999. - 268 с.

39. Ашихмин С. Г. Разработка методики расчета* сдвижений и деформаций подрабатываемых скальных массивов рудных месторождений методом- конечных элементов1 Текст.» : дис. канд. техн. наук / С. Г. Ашихмин. — Пермь, 1995.-145 с.

40. Морин С. В. Прогноз сдвижений и деформаций горных пород и земной поверхности при подземной разработке крутонаклонных угольных пластов Текст. : дис. канд. техн. наук / С. В: Морин. Екатеринбург, 1995. - 228 с.

41. Барсуков И. В. Прогнозирование сдвижений« и деформаций при многократных подработках земной поверхности на угольных месторождениях Текст. : дис. канд. техн. наук / И. В. Барсуков Екатеринбург, 1996. - 179 с.

42. Борщ-Компаниец В.И. Сдвижение горных пород и земной поверхности при подземных разработках Текст. / В. И. Борщ-Компаниец и др. М.: Недра, 1984. - 247 с.

43. Зеленцов С. Н. Определение допустимых размеров выработанного пространства по падению при неполной подработке земной поверхности Текст. / С. Н. Зеленцов // Маркшейдерский вестник. 2001. - №3. - С. 41 - 42.

44. Кошелев В. Н. Определение условий образования провалов и разработка способов их предотвращения при ликвидации шахт в Подмосковном бассейне Текст. : автореф. дис. канд. техн. наук / В. Н. Кошелев. М., 1999. - 16 с.

45. Казаковский Д. А. Сдвижение земной поверхности под влиянием горных разработок Текст. / Д. А. Казаковский М. - Харьков: Углетехиздат, 1953.-228 с.

46. Алексеенко С. Ф. Физика горных пород, горное давление Текст. / С. Ф. Алексеенко, В1. П. Мележик. Киев: Вищашкола, 1987.

47. Лушникова О. В. Проблемы, застройки городов-спутников Екатеринбурга / Лушникова О., ЛиИ.П., Печенкин В.М.// Новый Уральский строитель / Союз строителей Урала, № 1 (82). — Екатеринбург, 2008.

48. Masure Р. Crisis and risk management linked to the instability of abandoned underground mines Текст. / Р. Masure // Int. J. Rock Mech. and Mining Sci. and Geomech. Abstr. 1996. - 33, № 4. - C. 167 A.

49. Авершин С. Г. Сдвижение горных пород при подземных разработках

50. Текст. / С. Г. Авершин. М.: Углетехиздат, 1947. - 245 с.

51. Бахурин И. М. Сдвижение горных пород под влиянием горных разработок Текст. / И. М. Бахурин; М. - Л.: Гостопиздат, 1946. - 229 с.

52. Турчанинов И: А. Основы механики горных пород Текст. / И: А. Турчанинов М. А. Иофис, Э. В. Каспарьян. Л.: Недра, 1977. - 503 с.

53. Беляев Е. В. Геомеханические преобразования и охрана подрабатываемых территорий Текст. / Е. В. Беляев. М.: Наука, 1988. — 191 с.

54. Беляев Е. В. Защита подрабатываемых сооружений Текст. / Е. В. Беляев. М.: Наука, 1989. - 120 с.

55. Казикаев Д. М. Геомеханика подземной разработки руд Текст. : учебник для вузов / Д. М. Казикаев. М.: Издательство МГТУ, 2005. - 542 с.

56. Миняев Б.К. Применение систем с массовым обрушением руды при разработке медноколчеданных месторождений Уpaлá Текст. / Б. К. Миняев и др. //. Труды / УНИПРОМЕДЬ. Вып. V. - Свердловск, 1960. - С. 234.

57. Временные правила охраны сооружений, природных объектов и горных выработок от вредного влияния подземных горных разработок на золоторудных месторождениях. Иркутск: Иргиредмет. — 1996. — 76 с.

58. Указания по охране сооружений, природных объектов и горных выработок от вредного влияния подземных разработок на Березовском золоторудном месторождении Урала Текст. : утв. Минцветметом СССР 28.05.83. Иркутск, 1986. - 58 с.

59. Мошинский Л. Г. Подземная разработка железорудных месторождений Урала Текст. / Л. Г. Мошинский, В: А. Щелканов.- М.: Госгортехиздат, 1962. 140 с.

60. Летягин Б. А. Березовский рудник: история становления и развития Текст. / Б. А. Летягин, В. Е. Земских // Горный журнал. 1995 - № 11.

61. Усанов C.B. Проблема использования подработанных территорий Текст. / C.B. Усанов // Геомеханика в горном деле: сб. науч. тр. / ИГД УрО РАН. Екатеринбург, 1999. - С. 202-209.

62. Усанов С. В. Подработанные подземными работами территории в г. Березовский и оценка возможности их использования Текст. / С. В. Усанов // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2010. - № 10. - С. 349• 352.

63. Кашкаров А. А. Геоэлектрическое моделирование геомеханических процессов на подрабатываемых территориях Текст. / А. А. Кашкаров, С. В. Усанов // Маркшейдерский вестник. 2001.- № 1-2. - С. 62-67.

64. Геологический словарь Текст. Т. 2 М-Я / Госгеолтехиздат. Москва, 1960 г.-445 с.

65. Усанов C.B. Анализ условий сопоставимости масштабов природных и техногенных геодинамических явлений и методов их изучения Текст. / A.A. Кашкаров, В.В: Мельник, С.В: Усанов // Маркшейдерия и недроведение. 2001'. -№ 1.-С. 25-27.

66. Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и< контроля горных пород и процессов. М., Недра, Л 982. 296 с.

67. Сосик Д. И. Исследование и разработка электрометрического, метода для наблюдений за деформациями пород в зоне сдвижения Текст. / Д. И. Сосик // Добыча угля подземным способом: науч.- техн. реф. сб./ ЦНИЭуголь. № 2. - М., 1980. - С. 26-28.

68. Сазонов В. А. Геофизика в маркшейдерском деле Текст. / В. А. Сазонов, Д. И. Сосик. М.: Недра; 1989. - 120 с.

69. Нестеренко А. С. Электрометрический метод исследования области неупругих деформаций пород вокруг выработки Текст. / А. С. Нестеренко, Д. И. Сосик // Шахтное строительство. 1978. - № 10. - С. 18-20.

70. Туманов В.В. Исследование аномальных зон подработанного массива горных пород комплексом наземных геофизических методов Текст. / В." В. Туманов и др. // HayKOBi пращ УкрНДШ HAH Украши, 2008. -№3.-С61-79.

71. Огильви А. А. Основы инженерной геофизики Текст. / А. А. Огиль-ви. -М.: Недра, 1990. 501 с.

72. Электроразведка Текст. : кн. 2 / под ред. В. К. Хмелевского. — М.: Недра, 1989.-377 с. ,

73. Бурсиан В. Р. Теория электромагнитных полей, применяемых в электроразведке Текст. / В. Р. Бурсиан. JL: Недра, 1972. - 367 с.

74. Гликман А. Г. Физика и практика спектральной сейсморазведки Текст. /А. Г. Гликман [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.newgeophys.spb.ru/ru/bookyindex.shtmc.

75. Вопросы подповерхностной радиолокации Текст. / под ред. А. Ю. Гринев. М.: Радиотехника, 2005. - 416 с.

76. Владов M. JI. Введение в георадиолокацию Текст. / M. JL Владов, А. В. Старовойтов. М.: МГУ, 2004. - 154 с.

77. Применение аппаратуры Текст. / ООО "Логические Системы» [Электронный ресурс]^ Режим доступа: www.logsys.ru.2006r.

78. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания-для строительства Текст. : Часть IV Правила производства' геофизических исследований. -М., 2004:

79. Геофизические работы с выдачей заключения о размерах области подработки под площадку и строительство жилых домов в г. Березовский Текст. : отчет по инженерно-геофизическим изысканиям / ИГД УрО РАН; рук. Сашурин А. Д. Екатеринбург, 2005. - 52.с.

80. РД 07-603-03. Инструкция по производству маркшейдерских работ. Охрана недр и геолого-маркшейдерский, контроль Текст. . Сёрия 07. Выпуск 15 . — М.: ГУП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003.-120 с.

81. СП 11-105-97. Инженерно-геологические изыскания для строительства Текст. . Часть VI. Правила производства геофизических исследований. -М.: ФГУП "ПНИИИС" Госстроя России, 2004 .

82. Руководство по наблюдениям за деформациями оснований фундаментов зданий и сооружений Текст. . — М.: Стройиздат, 1975.

83. РД 153-39.2-080-01 "Правила технической эксплуатации автозаправочных станций" Текст. (принят и введен в действие приказом Минэнерго РФ от 1 августа 2001 г. N 229).

84. Г.П. Семенов Г. П. Районирование подработанных территорий на меднорудных месторождениях среднего Урала Текст. / Г. П. Семенов, Ю. С. Иванов // Изв УГГГА. Сер. Горное дело 2000. - № 11. - С. 215-219.

Информация о работе

Усанов, Сергей Валерьевич
кандидата технических наук
Екатеринбург, 2011
ВАК 25.00.20

Диссертация

Геомеханическая оценка возможности использования подработанных территорий - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы