Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Методика оперативного определения трещиноватости пород и ее применение для оценки прочности при расчете устойчивости бортов карьеров

ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Методика оперативного определения трещиноватости пород и ее применение для оценки прочности при расчете устойчивости бортов карьеров"

На правах рукописи

САННИКОВА Анна Петровна

МЕТОДИКА ОПЕРАТИВНОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТРЕЩИНОВАТОСТИ ПОРОД И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОЧНОСТИ ПРИ РАСЧЕТЕ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ

' ~ " 0 7

Специальность 25.00.16—Горнопромышленная

и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 А8Г 2012

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

005046557

005046557

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом университете «Горный».

Научный руководитель -доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор, Муромский институт (филиал) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых», профессор кафедры автоматизированного проектирования машин и технологических процессов

кандидат технических наук, ЗАО «ПитерГОРпроект», директор по развитию проектов-эксперт

Ведущая организация - ОАО «Гипрошахт».

Защита состоится 13 сентября 2012 г. в 16 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.08 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд. 3416а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный».

Автореферат разослан 19 июля 2012 г.

Мустафин Мурат Газизович

Официальные оппоненты:

Шпаков Петр Сергеевич

Кирюков Сергей Владимирович

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета канд. техн. наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Современный этап развития технологии добычи полезных ископаемых открытым способом характеризуется значительными глубинами извлечения, которые могут составлять несколько сотен метров. В этих условиях возрастают требования к обеспечению устойчивости бортов карьеров. Оползневые деформации уступов приводят к большим финансовым затратам на устранение последствий аварийных ситуаций, но, главное, они могут происходить с человеческими жертвами. Вместе с тем обоснованное увеличение угла борта карьера даже в пределах градуса ведет к существенной экономии горных работ. В этой связи весьма актуальными являются исследования по уточнению, как исходных расчетных параметров, так и методик расчета устойчивости борта карьера. Значительный вклад в решение этой проблемы внесли следующие ученые: Г.Л. Фисенко, В.В. Соколовский, С.С. Голушке-вич, Э.Л. Галустьян, В.И. Борщ-Компаниец, А.Б. Фадеев, Ю.И. Ту-ринцев, A.M. Мочалов, Т.К. Пустовойтова, П.С. Шпаков, Ф.К. Низа-метдинов и др.

Несмотря на значительные достижения в области оценки устойчивого состояния бортов карьеров, до настоящего времени не разработана методика оперативной оценки интенсивности трещино-ватости приконтурного массива и ее учета при расчете коэффициента запаса устойчивости борта. В то же время благодаря исследования М.М. Протодьяконова, Ю.М. Либермана, И.А. Турчанинова, Э.В. Каспарьяна, М.В. Раца, С.Н. Чернышева, Ф.С. Ясинского, H.H. Ку-ваева, В.В. Галахова, Ю.М. Карташева, P.A. Такранова, П.Н. Паню-кова, А.И. Барона и др. в значительной мере определена степень влияния трещиноватости на прочностные свойства пород.

Отсутствие экспресс-методик оценки степени трещиноватости откоса уступа и введения полученных данных в расчетные схемы для уточнения параметров устойчивого борта приводит к принятию не оптимальных параметров устойчивости. Уточнению таких параметров на основе учета степени трещиноватости массива горных пород и посвящена данная диссертационная работа.

При расчетах устойчивости борта карьера, как правило, используют методику расчета, базирующуюся на теории предельного

равновесия. На ее основе разработано множество решений для различных горнотехнических и горно-геологических условий освоения месторождений полезных ископаемых.

Прочностные показатели ряда литотипов, которыми сложены породные комплексы, в достаточной мере известны применительно к размеру образцов. Какие коэффициенты использовать при расчетах массива горных пород - весьма актуальный вопрос.

На наш взгляд, коэффициент структурного ослабления пород можно определять с использованием фотоснимков обнажений пород (поверхностей уступов) и далее по уточненным показателям прочности пород решать вопрос об устойчивости борта карьера.

При наличии мощных программных комплексов, позволяющих многовариантное моделирование напряженно-деформированного состояния приконтурного карьерного породного массива применение экспресс-методик оценки степени трещинова-тости пород обеспечивает уточнение параметров надежность устойчивых параметров борта карьера.

Таким образом, актуальность настоящей работы обоснована наличием ряда исследований по установлению существенного влияния трещиноватости на прочностные свойства массива горных пород, существованием современных мобильных цифровых средств визуализации горных обнажений, разработанностью математического аппарата моделирования напряженно-деформированного состояния массива горных пород с многообразием компьютерных технологий его реализации, а также недостаточной проработкой рассматриваемого вопроса в нормативных документах.

Цель диссертационной работы состоит в повышении надежности оценки устойчивости бортов карьеров на основе разработки методики дистанционного определения трещиноватости пород.

Основные задачи исследований:

1. Анализ нормативной и технической литературы;

2. Разработка технического способа дистанционного определения трещиноватости обнажений;

3. Разработка методики компьютерной обработки результатов измерений;

4. Разработка алгоритма учета трещиноватости при оценке устойчивости борта карьера;

5. Моделирование НДС прибортового массива с учетом его трещиноватости;

6. Реализация дистанционного способа оценки трещиноватости в натурных условиях.

Идея работы заключается в использовании цифровой фотоаппаратуры для съемки карьерных обнажений, компьютерной технологии обработки данных о трещиноватости и их интерпретации для получения скорректированных прочностных параметров, используемых при моделировании устойчивости бортов карьеров.

Методы исследований. При выполнении исследований использовался комплекс методов: анализ и обобщение результатов ранее выполненных исследований, в том числе представленных в нормативно-методических документах; инструментальные наблюдения в натурных условиях, математическая обработка результатов экспериментальных данных, компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния прибортового массива.

Научная новизна:

1. Разработана компьютерная технология обработки материалов фотографической съёмки прибортового массива горных пород, позволяющая существенно ускорить определение интенсивности трещиноватости.

2.Установлены зависимости сцепления прибортового массива горных пород от степени его трещиноватости, на основе которых определяются исходные параметры для оценки устойчивости борта карьера.

Научные положения, выносимые на защиту:

1) При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом оценку трещиноватости как фактора, существенно влияющего на прочностные свойства пород, эффективно выполнять с использованием цифровой фотосъемки, при этом за счет применения разработанной методики компьютерной обработки снимков достигается оперативность получения прочностных величин, которые сопоставимы по точности с традиционными трудоемкими и затратными по времени способами.

2) Оперативный учет трещиноватости на основе использования разработанной методики позволяет проводить оценку прочности пород и текущего состояния устойчивости борта карьера.

Практическая значимость состоит в разработке методики оперативной оценки текущего состояния устойчивости борта карьера с учетом его трещиноватости.

Реализация результатов работы. Полученные результаты могут быть использованы в проектных организациях горного профиля, учебных учреждениях и на карьерах (разрезах), а так же в специализированных организациях, изучающих свойства трещиноватости горных пород.

Апробация работы. Основное содержание диссертации докладывалось на Всероссийской конференции-конкурсе студентов выпускного курса 2009 г. (г. Санкт-Петербург), Международной научно-практической конференции «Проблемы недропользования» (г. Санкт-Петербург, 2009г.), на Научно-практической конференции "Инновационное развитие горно-металлургической отрасли" (г. Москва, 2009 г.), на 5-й международной научно-практической конференции на базе АвН (Краков, 2011) и на заседаниях кафедры Маркшейдерского дела. Элементы теоретических и методических разработок диссертации внедрены в учебный процесс в Национальном минерально-сырьевом университете "Горный" для студентов специальности Маркшейдерское дело.

Личный вклад автора. Автор самостоятельно выполнил постановку задач и разработку общей методики исследований, анализ научно-технической литературы по теме диссертационных исследований, разработал методику аналитических и экспериментальных исследований, реализовал полевые работы.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 5 публикациях, из них 2 в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, определяемый ВАК

Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка (70 литературных источников), изложенных на 151 странице машинописного текста, содержит 12 таблиц, 64 рисунка.

Автор выражает глубокую признательность научному руководителю проф. М.Г. Мустафину за помощь в определении общей идеи работы и направления исследований, коллективу кафедры маркшейдерского дела Национального минерально-сырьевого университета "Горный" за ценные замечания и внимание к работе, проф. P.A. Такранову и проф.В.Н. Гусеву за постоянную поддержку и полезные советы при написании диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность диссертации, определены цель и задачи исследования, приводятся защищаемые научные положения, изложены научная новизна и практическое значение работы.

В первой главе говорится о состоянии изученности вопроса, поставленного в исследовании, изложены методы расчета устойчивости бортов карьера, даны общие сведения о методах изучения трещиноватости, структурном ослаблении горных пород, обусловленном наличием естественных и техногенных трещин в массиве.

Во второй главе описана методика исследований по получению параметров трещиноватости дистанционным методом, предложены способы обработки снимков и технологии компьютерной интерпретации полученной информации (использованы материалы, предоставленные P.A. Такрановым, а так же снимки, полученные автором в ходе стажировок), описаны алгоритмы обработки изображений и их применение в целях повышения степени дешифрируемо-сти фотоматериала.

В третьей главе описывается методика оценки устойчивости, рассматривается вопрос перехода от фотоинформации к корректировке прочностных показателей породного массива, которые далее используются в расчетах. Осуществлено компьютерное моделирование при помощи различных программных комплексов, проведен анализ полученных моделей, приведены соответствующие выводы.

В четвертой главе описывается реализация изложенного подхода в условиях карьера, прогнозируются затраты на ликвидацию чрезвычайных ситуаций, и, соответственно — экономическая эффективность применения разработанной методики, приводятся

перспективы дальнейших исследований, а именно, совместное осуществление лазерно-сканирующей и фотоцифровой съемки, которое позволит в значительной мере повысить эффективность геолого-маркшейдерского контроля горных работ в условиях карьеров.

Основные результаты исследований отражены в защищаемых положениях:

1. При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом оценку трещиноватости как фактора, существенно влияющего на прочностные свойства пород, эффективно выполнять с использованием цифровой фотосъемки, при этом за счет применения разработанной методики компьютерной обработки снимков достигается оперативность получения прочностных величин, которые сопоставимы по точности с традиционными трудоемкими и затратными по времени способами.

Фотографирование производится с нерабочего борта или отвала. Для масштабирования снимка в пределах изображаемого участка устанавливается рейка, складной метр, либо другое масштабное приспособление. С целью упрощения и повышения точности масштабирования рекомендуется устанавливать в пределах снимка два линейных масштабных приспособления, при этом точки, образованные концами масштабных приспособлении, не должны лежать на одной прямой.

Съемку рекомендуется производить при помощи фотоштатива, так как для устранения серьёзных погрешностей при измерении по снимкам, необходимо устанавливать фотокамеру так, чтобы оптическая ось объектива была примерно перпендикулярна простиранию откоса уступа и направлена в центр снимаемого участка, т.е. при выполнении съемки камера устанавливается примерно параллельно снимаемому участку уступа.

Выбор расстояния зависит от условий съемки. Фотографирование возможно производить с нерабочего борта карьера либо с подошвы снимаемого уступа, если расстояния позволяют расположить в кадре весь снимаемый объект по высоте. Из соображений уменьшения искажений и повышения точности рекомендуется увеличивать расстояние до снимаемого объекта в пределах разрешающей способности выбранного объектива. Таким образом, оптимальной можно назвать съемку с нерабочего борта карьера с соблюдением параллельности плоскости изображения и плоскости откоса снимаемого уступа. При реализации фотосъемки протяженных участков необходимо выполнение съемки с перекрытием снимков и панорами-

рование для устранения искажений по краю кадра. Оптимальным является перекрытие снимков, приблизительно равное 50%. Для повышения изобразительных свойств полученного фотоматериала рекомендуется применение алгоритмов компьютерной обработки снимков, подробно описанных в диссертации.

Метрическую обработку полученных изображений рекомендуется производить в среде популярных программных продуктов, зачастую используемых на предприятиях горной промышленности: AutoCad либо Mapinfo Professional, используя предложенную в диссертации схему обработки.

Рассмотрим процессы компьютерной обработки посредством алгоритма Саппу, а т.ж. ПК Mapinfo Professional на примере откоса вскрышного уступа. Карьер "Степной" ПО "Экибастузуголь".

С целью уточнения характерных линий на снимке предлагается использовать алгоритм Саппу, результат работы которого представлен на рис.1.

Рис. 1. Результат работы алгоритма выделения трещин.

После предобработки снимков, которая помимо представленного алгоритма может заключаться так же в усилении контрастности и подавлении "шума" в изображении, фотоснимки обрабатываются в среде таких программных продуктов, как AutoCad или Mapinfo Professional. По векторизованной модели производятся линейные измерения расстояний между трещинами.

В пределах изучаемого участка полученные данные усредняются и используются в дальнейших расчетах для уточнения параметров устойчивого борта.

Для доказательства правомерности изучения фотоснимков для количественной оценки трещиноватости массива горных пород были проведено сравнение результатов традиционных ручных натурных измерений с данными, полученными в ходе изучения фотоснимков тех же участков.

Измерения расстояний между трещинами по фотоснимкам были проведены на пяти участках карьеров Экибастуза и Междуре-ченска (материалы фотосъемки и натурного определения блочности и кусковатости предоставлены проф. Р.А.Такрановым), карьера Печурки (Ленинградская область), карьера Новосергеевский (п. Красный Брод, Кемеровская область).

Анализируя данные натурных замеров параметров трещиноватости в откосах уступов вышеобозначенных карьеров, .можно сделать вывод о возможности использования цифровой фотосъёмки с целью изучения трещиноватости. Расхождения между данными о расстоянии между трещинами, полученными в результате непосредственных замеров по откосу и информацией, выявленной в результате обработки фотодокументации, составили 7 %.

Хорошая сходимость результатов указывает на то, что применение фотосъемки и компьютерной обработки её результатов позволяет получить полноценную информацию о блочно-трещиноватой структуре горного массива.

Дистанционное изучение строения горного массива обладает рядом преимуществ перед традиционными методами прямых визуальных наблюдений и зарисовок: фотографическое изображение можно легко увеличить, привести к определённому масштабу, трансформировать, размножить, что позволяет демонстрировать снятое явление большому числу территориально разобщённых зрителей, фотография позволяет за очень короткое время точно и объективно зафиксировать большое число объектов.

Традиционные способы изучения трещиноватости массива горных пород отличаются повышенным уровнем опасности, т.к. производятся непосредственно по откосу уступа, а также требуют больших затрат труда и времени. Разработанная схема получения данных о трещиноватости массива горных пород позволяет снизить уровень опасности труда сотрудников маркшейдерско-

геологической службы предприятия, а также повысить оперативность ведения данных работ без ущерба точности получаемых данных.

Эффективность и информативность работ также повышается за счет расширения области изучения - в отличие от традиционных измерений рулеткой, когда работы выполняются в пределах роста исполнителя, исследование по фотоснимкам позволяет изучать откос уступа полностью, вне зависимости от его высоты. Предложенные методы компьютерной обработки результатов съемки позволяют оптимизировать процесс обработки фотодокументации.

Фотоснимки позволяют оценить фактическую степень нарушенное™ обнажений. Эта информация служит для уточнения расчетной схемы при оценке устойчивости борта карьера. Таким образом, цель фотосъемки в данном конкретном случае - уточнить геологическую структуру и трещиноватость борта карьера.

Таким образом, можно считать доказанной эффективность изучения трещиноватости пород как фактора, существенно влияющего на прочностные свойства массива, с использованием цифровой фотосъемки породных обнажений в условиях открытой разработки месторождений полезных ископаемых. При этом достигается оперативность получения интенсивности трещинной нарушенности массива, причем данные о расстоянии между трещинами, полученные дистанционно, посредством фотоизучения и предложенной схемы обработки фотоматериала, сопоставимы по точности с традиционными трудоемкими и затратными по времени способами.

Разработанная схема получения количественной информации о трещиноватости породного массива позволяет повысить оперативность и эффективность изучения, используя современные методы фотосъемки и компьютерных технологий.

2. Оперативный учет трещиноватости на основе использования разработанной методики позволяет проводить оценку прочности пород и текущего состояния устойчивости борта карьера.

Развитие горнодобывающей промышленности сопровождается ростом удельного веса открытого способа разработки полезных ископаемых, который имеет ряд преимуществ перед подземным спо-

собом, а именно: более высокая производительность труда, меньшая себестоимость и меньшие потери полезного ископаемого, лучшие и более безопасные условия работы. Развитие открытых горных работ сопровождается ростом числа карьеров, интенсивности работ на них и увеличением их предельной глубины.

Вместе с ростом глубины карьеров также увеличивается срок службы их бортов, а значит, вопросы определения оптимальных углов откосов и обеспечения их устойчивости принимают первостепенное значение.

Физико-механические свойства массива определяются в процессе изучения породных образцов. Породный массив представляет собой сложную иерархию, где объемы более крупного масштаба оказываются менее прочными и более подверженными деформациям, поскольку включают более крупные поверхности ослабления. Наблюдается тенденция увеличения деформируемости и уменьшения прочности с увеличением площади исследуемого породного массива.

Одним из главных факторов, оказывающих влияние на устойчивость откосов уступов и бортов карьера, являются физико-механические свойства массива горных пород. От достоверности определения их свойств в значительной степени зависит надежность расчетов устойчивости откосов на карьерах. Известно, что основными характеристиками физико-механических свойств массива, используемых в расчетах устойчивости откосов, являются угол внутреннего трения и сцепление. Однако, если угол внутреннего трения, полученный в ходе лабораторного испытания пород, может быть с достаточной надежностью принят для характеристики внутреннего трения в массиве, то сцепление в массиве существенно отличается от значений, полученных в ходе испытания образцов.

В специальной технической литературе приводится ряд разработок, где на основе многочисленных экспериментов (в основном, ВНИМИ) определены коэффициенты структурного ослабления пород. Изложенная методика требует тщательного изучения конкретного породного массива, и на основе анализа его трещиноватости выявляется искомый коэффициент. На наш взгляд, коэффициенты структурного ослабления пород можно определять с использованием

фотоснимков обнажений пород (поверхностей уступов) и далее по уточненным показателям прочности пород решать вопрос об устойчивости борта карьера.

На прочностные характеристики трещиноватого массива свое влияние оказывает фактор интенсивности трещиноватости, который выражается количеством трещин в единице длины.

К^ЕЛН/И)-0'6 (1)

где Н/Ь - интенсивность трещиноватости, т.е. величина, обратная среднему размеру (в метрах) элементарного блока породы, ограниченного смежными трещинами (количество трещин в 1 метре). К1- сцепление в массиве, К - сцепление в образце. Отношение К1 к К представляет собой коэффициент структурного ослабления.

Согласно данной формуле, полученной Борщ-Компанийцем, возможно вывести коэффициенты структурного ослабления для пород различной степени трещиноватости (рис.2).

За основу при моделировании берется горно-графическая документация карьера - план и геологические разрезы, фотосъемка дает основание для уточнения геологического строения по обнажениям и трещиноватости уступа, эти параметры возможно использовать при расчете устойчивости борта карьера с учетом коэффициента структурного ослабления.

Трещинная нарушенность массива горных пород оказывает значительное влияние на устойчивость борта карьера. Результаты лабораторных испытаний пород могут быть использованы при решении практических задач лишь после выявления коэффициента структурного ослабления. Его определение и учет в расчетах устойчивости борта карьера рекомендуется проводить с использованием данных фотографической съемки обнажений и последующего моделирования напряженно-деформированного состояния пород.

Реализация изложенного подхода осуществлялась на примере Новосергеевского угольного карьера (ОАО "УК "Кузбассразрез-уголь"). Борт карьера Новосергеевский сложен песчаниками, алевролитами и аргиллитами. На данном участке (рис.3) была проведена фотосъёмка и определены параметры трещиноватости по каждому уступу представленного борта карьера.

І 1,2

а>

О 5 10 15 20 25 ЗО

Интенсивность трещиноватости, м4

Рис. 2. Зависимость коэффициента структурного ослабления от интенсивности трещиноватости.

Рис. 3. Геологический разрез для зоны проведенных исследований.

Таблица 1.

Основные физико-механические характеристики пород

Порода Алевролит Аргиллит Песчаник

Угол внутреннего трения, ° 38 32 40

Модуль Юнга, 103 кПа 23 20 5,1

Коэффициент Пуассона 0,33 0,28 0,18

Сцепление образца, мПа 7,58 5,69 11,4

Сцепление в массиве, мПа 3,33 2,9 4,97

В работе проведено компьютерное моделирование с целью обоснования использования отмеченной зависимости. Проведено моделирование систем трещин в образцах и на моделях борта карьера.

В результате автоматических вычислений и интерпретации данных получен коэффициент запаса устойчивости данного борта при заданных физико-механических параметрах. При расчете запаса устойчивости борта карьера без учета коэффициента структурного ослабления получено значение К=1,4 .

Далее был произведен аналогичный расчет, но с учетом коэффициента структурного ослабления. При данных параметрах (см. Таб.1) получено значение коэффициента запаса устойчивости К=1,3

Таким образом, на данном участке определен завышенный коэффициент запаса устойчивости, даже при условии его расчета с учетом коэффициента структурного ослабления было получено довольно высокое значение коэффициента запаса. Следовательно, существует возможность увеличения угла наклона борта карьера с целью повышения экономической эффективности работы разреза без снижения уровня безопасности работ. Было установлено, что суще-

ствует возможность увеличения угла борта карьера на 5° с соблюдением оптимального коэффициента запаса устойчивости.

Для расчетов параметров устойчивого борта на карьере используются средневзвешенные данные о физико-механических параметрах пород. Было проведено моделирование различных ситуаций: расчет устойчивости борта с учетом физико-механических свойств слоев, слагающих массив (приведен выше), расчет устойчивости по средневзвешенным параметрам (взяты средние показатели сцепления, угла внутреннего трения, коэффициент Пуассона, модуль упругости), расчет параметров устойчивого борта, сложенного одним типом породы.

Таким образом, было проанализировано 60 моделей одинаковой конфигурации, но с различными показателями трещиноватости и сложенные различными породами. Для каждой модели были произведены расчеты коэффициента запаса устойчивости.

Наглядно полученные данные иллюстрирует сводный график зависимости коэффициента запаса устойчивости от интенсивности трещиноватости (рис.4)

Анализируя данные об устойчивости борта карьера, не нарушенного трещинами и бортом с минимальной степенью интенсивности трещиноватости (И=2 м"1), можно сделать вывод, что устойчивость реального борта карьера, нарушенного трещинами, относительно монолитного определяется интенсивностью трещиноватости и при равных геометрических параметрах может составлять 10 и более процентов (в расчетах были получены значения в диапазоне 1012%).

Интенсивность трещиноватостн, »г1

Рис.4. Зависимость коэффициента запаса устойчивости от интенсивности трещиноватости.

Фотоснимки позволяют оперативно и безопасно определить степень трещиноватости обнажений для последующего учета полученных данных для уточнения параметров устойчивого борта с учетом блочного строения массива. Такое уточнение возможно при условии введения в расчетные схемы коэффициента структурного ослабления, описывающего изменение сцепления в массиве относительно сцепления в образце с учетом степени трещиноватости породного массива. На основе данных о блочно-трещиноватом строении горного массива устанавливаются коэффициенты структурного ослабления, при помощи которых становится возможным переход к прочностным показателям в массиве. При помощи такого моделирования можно проанализировать коэффициент запаса устойчивости, принять решение о возможности увеличения угла борта разреза для его рационального режима работы. Таким образом, уточнение ус-

тойчивости и структурной нарушенности с применением фотометода позволяет при помощи моделирования позволяет определять параметры устойчивого борта для рациональной работы в условиях карьеров.

Уточнение параметров устойчивого борта с учетом структурного ослабления массива, выраженного через параметры трещи-новатости горного массива, является необходимым условием обеспечения безопасного ведения горных работ на карьере, повышающим надежность прогноза устойчивости пород и позволяющим избежать затрат на ликвидацию последствий возможных аварий.

Таким образом, предложенная технологическая цепочка, включающая в себя сбор и обработку информации о нарушенности массива и ее последующий учет при моделировании напряженно-деформированного состояния прибортового массива и определения коэффициента запаса устойчивости борта в условиях открытой разработки месторождений полезных ископаемых, повышает безопасность и эффективность ведения горных работ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной научной задачи разработки методики дистанционного определения трещиноватости пород и ее применения при расчете устойчивости бортов карьеров.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем:

- предложен оперативный метод учета трещиноватости массива горных пород при расчете устойчивости бортов карьера, позволяющий за счет применения разработанной методики компьютерной обработки снимков оперативно определять прочностные величины, которые сопоставимы по точности с данными, получаемыми посредством традиционных трудоемких и затратных по времени способов;

- конкретизирован способ цифровой фотосъемки для условий определения трещиноватости прибортового массива горных пород;

- разработана методика компьютерной обработки фотоснимков, позволяющая повысить их дешифрируемость;

- предложены рекомендации по нахождению параметров трещиноватого борта карьера по фотоснимкам при помощи популярных программных продуктов AutoCad и Mapinfo;

- представлены результаты математического моделирования напряженно-деформированного состояния бортов карьеров с различной степенью трещиноватости, на основе которых определено ее влияние на устойчивость откосов; применение разработанной методики повышает безопасность и эффективность ведения горных работ за счет повышения надежности прогноза устойчивости пород и исключения трудозатрат на ликвидацию последствий возможных аварий;

- разработанная методика успешно апробирована для условий карьеров Новосергеевский (п. Красный Брод, Кемеровская область, филиал ОАО "Кузбассразрезуголь" "Краснобродский угольный разрез").

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Санникова А.П. Изучение связи блочности массива и кус-коватости горной массы по фотоснимкам при помощи методов компьютерной обработки// Записки Горного института, -№190, -2011. -С.301-303.

2. Санникова А.П. Горногеометрический анализ структурных показателей горного массива// Сб.трудов II Междунар. научно-практической конф. молодых уч. «Актуальные проблемы науки и техники», -2010. -Т.1, -С.149-149.

3. Санникова А.П. Дистанционное изучение строения горного массива// Актуальные проблемы современной науки, -№3, -2011. -С. 184-185.

4. Sannikova A. Remote analysis of a structure of mines// Sien-tific Reports on Resource Issues, Volume 1, Friberg: TU Bergakademie, Germany, - 2011.-P. 141-142.

5. Санникова А.П. Оценка устойчивости борта карьера на основе компьютерной технологии моделирования с учетом данных цифровой фотосъемки// Естественные и технические науки, -№2, -2012. -С.205-208.

РИЦ Горного университета. 16.07.2012. 3.513 Т. 100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Санникова, Анна Петровна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧЕННОСТИ ВОПРОСА.

1.1 .Результаты исследований по определению трещиноватости и его влиянию на свойства пород.

1.2. Необходимость изучения трещиноватости для решения инженерных задач

1.3. Фотодокументация обнажений на карьере.

1.3.1. Методика фотосъёмки на карьере.

1.4. Преимущества дистанционного изучения параметров трещиноватости

1.5. Параметры устойчивого борта разреза.

1.5.1. Методы расчета устойчивости бортов карьеров.

1.6. Об учете трещиноватости при расчете устойчивости бортов карьера.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Фотографическая съемка и ее метрическая обработка.

2.2. Основы компьютерной технологии обработки результатов съёмки.

2.3. Компьютерная технология оценки степени трещиноватости.

2.3.1. Дистанционное изучение плитчатой отдельности на песчаном карьере Печурки.

2.4. Определение параметров трещиноватости по фотоснимкам в программной среде Maplnfo Professional.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ УСТОЙЧИВОСТИ БОРТА

КАРЬЕРА С УЧЕТОМ ЕГО ТРЕЩИНОВАТОСТИ.

3.1. Исходная геологическая информация и результаты фотоизучения.

3.2. Уточнение прочностных параметров породных массивов с учетом трещиноватости.

3.3. Моделирование процесса деформирования пород с учетом трещиноватости.

3.3.1. Учет трещиноватости при моделировании напряженнодеформированного состояния образца горной породы.

3.4. Моделирование влияния трещиноватости на напряженно-деформированное состояние приконтурного массива.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ РАЗРАБОТАННОЙ МЕТОДИКИ НА ПРАКТИЧЕСКИХ ПРИМЕРАХ.

4.1. Описание объекта исследований.

4.2. Моделирование НДС борта карьера Новосергеевский.

4.3. Исследование оползневого процесса на карьере "Медвежий ручей".

4.4. Прогнозирование затрат на ликвидацию чрезвычайных ситуаций.

4.5. Перспективы развития разработанной методики.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика оперативного определения трещиноватости пород и ее применение для оценки прочности при расчете устойчивости бортов карьеров"

Современный этап развития технологии добычи полезных ископаемых открытым способом характеризуется значительными глубинами извлечения, которые могут составлять несколько сотен метров. В этих условиях возрастают требования к обеспечению устойчивости бортов карьеров. Оползневые деформации уступов приводят к большим финансовым затратам на устранение последствий аварийных ситуаций, но, главное, они могут происходить с человеческими жертвами. Вместе с тем обоснованное увеличение угла борта карьера даже в пределах градуса ведет к существенной экономии горных работ.

В этой связи весьма актуальными являются исследования по уточнению как исходных расчетных параметров, так и методик расчета устойчивости борта карьера. Значительный вклад в решение этой проблемы внесли следующие ученые: Г.Л. Фисенко, И.И. Попов, В.В. Соколовский, С.С. Голушкевич, Ю.И. Туринцев, А.Б. Фадеев, Э.Л. Галустьян, A.M. Гальперин, A.M. Мочалов, Т.К. Пустовойтова, П.С. Шпаков, В.В. Ржевский, М.Е. Певзнер, Г.Г. Поклад, Ф.К. Низаметдинов и многие другие.

При расчетах устойчивости борта карьера, как правило, используют методику расчета, базирующуюся на теории предельного равновесия. На ее основе разработано множество решений для различных горнотехнических и горно-геологических условий освоения месторождений полезных ископаемых.

Вместе с тем остается не в полной мере изученным механизм разрушения пород при формировании оползневого процесса. Решение этого вопроса требует применения модельного подхода с реализацией нелинейной задачи о напряженно-деформированном состоянии прибортового массива. Здесь возникают сложности, связанные с определением физико-механических свойств массива горных пород.

Дело в том, что прочностные показатели ряда литотипов, которыми сложены породные комплексы, в достаточной мере известны применительно к размеру образцов. Какие коэффициенты использовать при расчетах массива горных пород - весьма актуальный вопрос.

В специальной технической литературе приводится ряд разработок, где на основе многочисленных экспериментов (в основном, ВНИМИ) определены коэффициенты структурного ослабления пород. Изложенная методика требует тщательного изучения конкретного породного массива и на основе анализа его трещиноватости выявляется искомый коэффициент.

На наш взгляд, коэффициент структурного ослабления пород можно определять с использованием фотоснимков обнажений пород (поверхностей уступов) и далее по уточненным показателям прочности пород решать вопрос об устойчивости борта карьера.

Несмотря на значительные достижения в области оценки устойчивого состояния бортов карьеров, до настоящего времени не разработана методика оперативной оценки интенсивности трещиноватости приконтурного массива и ее учета при расчете коэффициента устойчивости борта.

При наличии мощных программных комплексов, позволяющих многовариантное моделирование напряженно-деформированного состояния приконтурного карьерного породного массива, применение экспресс-методик оценки степени трещиноватости пород обеспечивает уточнение параметров устойчивого борта карьера.

Актуальность настоящей работы обоснована наличием ряда исследований по установлению существенного влияния трещиноватости на прочностные свойства массива горных пород, существованием современных мобильных цифровых средств визуализации горных обнажений, разработанностью математического аппарата моделирования напряженно-деформированного состояния массива горных пород с многообразием компьютерных технологий его реализации, а также недостаточной проработкой рассматриваемого вопроса в нормативных документах.

Тема диссертации соответствует тематике направлений исследований по факультету освоения подземного пространства и паспорту научной специальности 25.00.16. - Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр в следующей области исследований: "разработка и совершенствование методов и систем обработки геологической, маркшейдерской и геофизической информации, а также методов моделирования месторождений, прогнозирования горногеологических явлений и процессов, создание основ управления ими при горных работах"

Цель работы состоит в повышении надежности определения устойчивости бортов карьеров на основе разработки методики дистанционного определения трещиноватости пород.

Идея работы заключается в использовании цифровой фотоаппаратуры для съемки карьерных обнажений, компьютерной технологии обработки данных о трещиноватости и их интерпретации для получения скорректированных прочностных параметров, используемых при моделировании устойчивости бортов карьеров.

Задачи исследования:

1. Анализ нормативной и технической литературы;

2. Разработка технического способа дистанционного определения трещиноватости обнажений;

3. Разработка методики компьютерной обработки результатов измерений;

4. Разработка алгоритма учета трещиноватости при оценке устойчивости борта карьера;

5. Моделирование НДС прибортового массива с учетом его трещиноватости;

6. Реализация дистанционного способа оценки трещиноватости в натурных условиях.

Научная новизна:

1. Разработана компьютерная технология обработки материалов фотографической съёмки прибортового массива горных пород, позволяющая существенно ускорить определение интенсивности трещиноватости.

2. Установлены зависимости сцепления прибортового массива горных пород от степени его трещиноватости, на основе которых определяются исходные параметры для оценки устойчивости борта карьера.

Практическая значимость состоит в развитии методов расчета устойчивости бортов карьера на основе учета трещиноватости пород.

Методика исследований. При выполнении исследований использовался комплекс методов: анализ и обобщение результатов ранее выполненных исследований, в том числе представленных в нормативно-методических документах; инструментальные наблюдения в натурных условиях, математическая обработка результатов экспериментальных данных, компьютерное моделирование напряженно-деформированного состояния прибортового массива.

Защищаемые научные положения:

1) При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом оценку трещиноватости пород как фактора, существенно влияющего на прочностные свойства пород, эффективно выполнять с использованием цифровой фотосъемки породных обнажений. При этом за счет применения разработанной методики компьютерной обработки снимков достигается оперативность получения прочностных величин, которые сопоставимы по точности с традиционными трудоемкими и затратными по времени способами.

2) Оперативный учет трещиноватости на основе использования разработанной методики позволяет проводить оценку прочности пород и текущего состояния устойчивости борта карьера.

Основное содержание работы:

Во введении обосновывается актуальность диссертации, определены цель и задачи исследования, приводятся защищаемые научные положения, изложены научная новизна и практическое значение работы.

В первой главе говорится о состоянии изученности вопроса, поставленного в исследовании, изложены методы расчета устойчивости бортов i карьера, даны общие сведения о генезисе и методах изучения трещиноватости, структурном ослаблении горных пород, обусловленном наличием естественных и техногенных трещин в массиве.

Во второй главе описана методика исследований по получению параметров трещиноватости дистанционным методом, предложены способы обработки снимков и технологии компьютерной обработки полученной информации (использованы материалы, предоставленные P.A. Такрановым, а т.ж. снимки, полученные автором в ходе стажировок на предприятиях), описаны алгоритмы обработки изображений и их применение в целях повышения степени дешифрируемости фотоматериала.

В третьей главе описывается методика оценки устойчивости, рассматривается вопрос перехода от фотоинформации к корректировке прочностных показателей породного массива, которые далее используются в расчетах. Осуществлено компьютерное моделирование при помощи различных программных комплексов, проведен анализ полученных моделей, приведены соответствующие выводы.

В четвертой главе описывается реализация изложенного подхода в условиях карьера, прогнозируются затраты на ликвидацию чрезвычайных ситуаций, и, соответственно - экономическая эффективность применения разработанной методики, приводятся перспективы дальнейших исследований, а именно, совместное осуществление лазерно-сканирующей и фотоцифровой съемки, которое позволит в значительной мере повысить эффективность геолого-маркшейдерского контроля горных работ в условиях карьеров.

Реализация результатов работы. Полученные результаты могут быть использованы в проектных организациях горного профиля, учебных учреждениях и на карьерах (разрезах), а так же в специализированных организациях, изучающих свойства трещиноватости горных пород.

Апробация работы. Основное содержание диссертации докладывалось на Всероссийской конференции-конкурсе студентов выпускного курса 2009 г. (г.Санкт-Петербург), Международной научно-практической конференции «Проблемы недропользования» (г. Санкт-Петербург, 2009г.), на Научно-практической конференции "Инновационное развитие горно-металлургической отрасли" (г. Москва, 2009 г.), на 5-й международной научно-практической конференции на базе АвН (Краков, 2011) и на заседаниях кафедры "Маркшейдерское дело". Элементы теоретических и методических разработок диссертации внедрены в учебный процесс в Санкт-Петербургском государственном горном университете для студентов специальности 130 402-Маркшейдерское дело.

Личный вклад автора. Автор самостоятельно выполнил постановку задач и разработку общей методики исследований, анализ научно-технической литературы по теме диссертации, разработку методики аналитических и экспериментальных исследований, проведение полевых работ.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 5 публикациях, из них 2 в журналах, включенных в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, определяемый ВАК Минобрнауки России.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка (70 литературных источников), изложенных на 151 странице машинописного текста, содержит 12 таблиц, 64 рисунка.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Санникова, Анна Петровна

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

Применение разработанной методики повышает безопасность и эффективность ведения горных работ за счет повышения надежности прогноза устойчивости пород и исключения трудозатрат на ликвидацию последствий возможных аварий.

Повышение надежности прогноза устойчивости пород, которое предлагается осуществлять посредством разработанной методики, позволит исключить трудозатраты на ликвидацию последствий возможных аварий, избежать возможных потерь прибыли в условиях открытой разработки. Для количественной оценки расходов предприятия на ликвидацию возможной аварии в случае возникновения обрушения были выполнены расчеты на примере карьерной техники разреза Новосергеевский.

Так как документации подлежат нарушения устойчивости уступов, бортов и отвалов, рабочих площадок, предохранительных и транспортных

3 2 берм, объемом свыше 1 тыс. м и захватывающие площадь более 500 м для расчетов были принят именно такой - минимальный объем вывала, соответственно, рассчитан минимальный ущерб, обусловленный подобной аварией.

Средние убытки на каждую тысячу кубических метров объема вывала составили порядка полутора миллионов рублей. А, к примеру, оползень площадью 108 ООО м2 на карьере Медвежий ручей мог вызвать срыв скальных о пород объемом 6,5 млн.м , что помимо возможных человеческих жертв и повреждений карьерной техники привело бы к финансовым потерям как минимум в 10 млрд. рублей за счет недополучения прибыли от реализации продукции.

Уточнение параметров устойчивого борта с учетом структурного ослабления массива, выраженного через параметры трещиноватости горного массива, является необходимым условием обеспечения безопасного ведения горных работ на карьере, повышающим надежность прогноза устойчивости пород и позволяющим избежать затрат на ликвидацию последствий возможных аварий.

Таким образом, предложенная технологическая цепочка, включающая в себя сбор и обработку информации о нарушенности массива и ее последующий учет при моделировании напряженно-деформированного состояния прибортового массива и определения коэффициента запаса устойчивости борта в условиях открытой разработки месторождений полезных ископаемых, повышает безопасность и эффективность ведения горных работ.

Дальнейшее развитие методики, подразумевающее совместное использование фотоизучения массива горных пород и технологий наземного лазерного сканирования позволит существенно расширить область изучения, осуществлять наглядную оперативную привязку параметров блочно-трещиноватого строения горного массива к актуальной трехмерной модели карьера.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, в которой содержится решение задачи повышения безопасности и эффективности ведения открытых горных работ за счет уточнения параметров физической модели при расчете устойчивости бортов карьеров.

Разработка методики оценки устойчивости борта карьера с учетом его трещиноватости является важной задачей, решение которой может способствовать сокращению затрат и повышению уровня безопасности в условиях открытой разработки месторождений полезных ископаемых.

В работе решаются задачи разработки способа дистанционного определения интенсивности трещиноватости карьерных обнажений, методики компьютерной обработки результатов измерений, алгоритма учета трещиноватости при оценке устойчивости борта карьера; моделирования напряженно-деформированного состояния прибортового массива с учетом полученных данных о его трещиноватости, а так же реализация дистанционной оценки трещиноватости в условиях карьера.

В данной работе предлагается оперативный метод учета трещиноватости массива горных пород при расчете устойчивости бортов карьера, который позволяет оперативно определять прочностные величины, которые сопоставимы по точности с данными, получаемыми посредством традиционных трудоемких и затратных по времени способов.

Также предложены рекомендации по нахождению параметров трещиноватого борта карьера по фотоснимкам при помощи популярных программных "продуктов AutoCad и Maplnfo.

Повышение надежности прогноза устойчивости пород, которое предлагается осуществлять посредством разработанной методики, позволит исключить трудозатраты на ликвидацию последствий возможных аварий, избежать возможных потерь прибыли в условиях открытой разработки за счет повышения надежности прогноза устойчивости пород и исключения трудозатрат на ликвидацию последствий возможных аварий.

Прогноз устойчивости откосов при проектировании базируется, как правило, на весьма приближенном фактическом материале, и поэтому он нуждается в корректировке в процессе строительства и эксплуатации карьеров.

Нарушения устойчивости откосов влекут за собой увеличение объемов вскрыши, а значит - расходы на дополнительную переэкскавацию, вызывают аварии горнотранспортного оборудования, снижают общий уровень безопасности работ на карьере и приносят значительный материальный ущерб.

Для количественной оценки расходов предприятия на ликвидацию возможной аварии в случае возникновения обрушения были выполнены расчеты на примере карьерной техники разреза Новосергеевский.

Уточнение параметров устойчивого борта с учетом структурного ослабления массива, выраженного через параметры трещиноватости горного массива, является необходимым условием обеспечения безопасного ведения горных работ на карьере, повышающим надежность прогноза устойчивости пород и позволяющим избежать затрат на ликвидацию последствий возможных аварий.

Эффективность и информативность работ так же повышается за счет расширения области изучения - в отличие от традиционных измерений рулеткой непосредственно по откосу уступа, когда работы выполняются в пределах роста исполнителя, исследование по фотоснимкам позволяет изучать откос уступа полностью, вне зависимости от его высоты.

Фотоснимки позволяют оперативно и безопасно определить степень трещиноватости обнажений для последующего учета полученных данных для уточнения параметров устойчивого борта с учетом блочного строения массива.

Такое уточнение возможно при условии введения в расчетные схемы коэффициента структурного ослабления, описывающего изменение сцепления в массиве относительно сцепления в образце с учетом степени трещиноватости породного массива.

Предложенные методы компьютерной обработки результатов съемки позволяют оптимизировать процесс обработки фотодокументации.

На основе данных о блочно-трещиноватом строении горного массива устанавливаются коэффициенты структурного ослабления, при помощи которых становится возможным переход к прочностным показателям в массиве.

При помощи такого моделирования можно проанализировать коэффициент запаса устойчивости, принять решение о возможности увеличения угла борта разреза для его рационального режима работы.

Таким образом, предложенная технологическая цепочка, включающая в себя сбор и обработку информации о нарушенности массива и ее последующий учет при моделировании напряженно-деформированного состояния прибортового массива и определения коэффициента запаса устойчивости борта в условиях открытой разработки месторождений полезных ископаемых повышает безопасность и эффективность ведения горных работ, а так же позволяет сделать оперативным ведение данных работ без ущерба точности получаемых данных.

Основные научные и практические результаты выполненных исследований:

- предложена схема учета трещиноватости массива горных пород при помощи цифровой фотосъемки с целью уточнения параметров устойчивого борта,

- описана методика обработки фотоснимков для повышения их дешифрируемости, а так же даны рекомендации по нахождению параметров трещиноватого борта карьера по фотоснимкам при помощи популярных программных продуктов AutoCad n Maplnfo с целью изучения строения трещиноватого массива горных пород в условиях карьеров,

- дистанционный способ изучения трещиноватости опробирован в условиях карьеров Новосергеевский и Печурки, произведена обработка полученной информации,

- на основе полученных данных о трещиноватости горных пород на карьере производилось уточнение параметров устойчивого борта с учетом структурного ослабления трещиноватого массива, рассмотрена возможность совместного применения лазерно-сканирующей и фотоцифровой съемки в условиях карьеров для повышения эффективности и качества геолого-маркшейдерского обеспечения.

Таким образом, уточнение устойчивости и структурной нарушенное™ с применением фотометода позволяет при помощи моделирования позволяет определять параметры устойчивого борта для рациональной работы в условиях карьеров.

Уточнение параметров устойчивого борта с учетом структурного ослабления массива, выраженного через параметры трещиноватости горного массива, является необходимым условием обеспечения безопасного ведения горных работ на карьере, повышающим надежность прогноза устойчивости пород и позволяющим избежать затрат на ликвидацию последствий возможных аварий.

Повышение надежности прогноза устойчивости пород, которое предлагается осуществлять посредством разработанной методики, позволит исключить трудозатраты на ликвидацию последствий возможных аварий, избежать возможных потерь прибыли в условиях открытой разработки.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Санникова, Анна Петровна, Санкт-Петербург

1. Бабаяц Г.М. О степени точности определения кусковатости руды фотопланиметрическим способом и точечным подсчётом//Горный журнал, -1964, -№4, -С.86-94.

2. Баклашов И.В. Геомеханика: Учебник для ВУЗов, Т.1. Основы геомеханики, -М.: Изд-во МГГУ, 2004. -208 с.

3. Баклашов И.В. Геомеханика, -Т.1., -М: МГГУ, 2004. -104 с.

4. Баклашов И.В. Деформирование и разрушение породных откосов, -М: Недра, 7988. -271 с.

5. Баренблатт Г.И. Математическая теория равновесных трещин, образующихся при хрупком разрушении. "Журнал прикладной механики и технической физики", 1961, №4, -С.3-56.

6. Барон Л.И. Кусковатость и методы ее определения. -М.:Москва, 1960. -124, -22 с.

7. Барон Л.И. Трещиноватость горных пород при взрывной отбойке/ Барон Л.И., Личели Г.П., -М.:Недра, -1966.-136 с.

8. Борщ-Компониец В. И. Механика горных пород, массивов и горное давление. М„ 1968. 484 с.

9. Викторов С.Д. Определение грансостава по фотопланиграммам с использованием компьютерной программы /Викторов С.Д., Казаков H.H., Шляпин A.B., Добрынин И.А.// ГИАБ, 2007, -Отд.вып. №8 Взрывное дело, -С. 169-173.

10. Вежневец В. Введение в компьютерное зрение/ Вежневец В., Конушин А., Вежневец А. М: ВМК, Graphics & Media Lab, 2006 г.

11. Вежневец В. Сегментация изображений/ Вежневец В., Конушин А., Вежневец А. Компьютерная графика и мультимедиа. Сетевой журнал, 2006 г.

12. Вежневец В.Извлечение признаков изображения/ Вежневец В., Конушин А., Вежневец А. М: ВМК, Graphics & Media Lab, 2006 г.

13. Гусев В.Н. Основы наземной лазерно-сканирующей съёмки, Уч.пос./В.Н.Гусев, А.И.Науменко, Е.М.Волохов, В.А.Голованов; Санкт-Петербургский государственный горный университет, Спб, 2011. 80 с.+4 вклейки.

14. Гусев В.Н. Сдвижения и деформации горных пород, Уч.пос./

15. B.Н.Гусев, Е.М.Волохов, СПб:2008, 83 с.

16. Игнатенко А. Принципы восприятия цвета и света человеком, курс лекций, электронный ресурс http://courses.graphicon.ru/., -лаб. комп. графики при ВМК МГУ, 2006 г.

17. Иудин М.М., О трещиноватости массива горных пород// ГИАБ, -2007, отд. вып. №6, Якутия-2:Рег. Прил. -С.63-69.

18. Келль JI.H. Методические указания по наземной стереофотограмметрической съёмке карьеров/ Л.Н.Келль, С.А.Филатов,

19. C.В.Чистяков, Е.Л.Аствацатуров -М: Углетехиздат, 1957. 139 с.

20. Келль Н.Г. Пособие по курсу фотограмметрии для маркшейдерского факультета / Н.Г. Келль, Н.М. Свирщевский -Л: Ленинград, 1958. 190 с.

21. Крюков И.И. Применение фототеодолитной съёмки для наблюдения за деформациями горных отвалов / И.И. Крюков, Д.Е. Патенко, Л.В.Оберемок // Фотограмметрия в горном деле. -1973. -№1. -С.52-54.

22. Келль Л.Н. Фотограмметрия в горном деле / Л.Н.Келль, М.А. Блюмин, Б.К.Гаврилов // Фотограмметрия в горном деле. -1973. -№1. -С. 3-6.

23. Контраст объекта съёмки // Фотокинотехника: Энциклопедия / Главный редактор Е. А. Иофис. — М.: Советская энциклопедия, 1981.

24. Корнилов Ю.Н. Определение элементов внутреннего ориентирования цифровых снимков / Ю.Н.Корнилов, Т.В.Буркова, Ю.Ю.Волкова // Записки горного института. №156. - С. 229-231.

25. Кораблёв Д.П. Программа аналитической обработки снимков при фотографической съёмке карьеров // Фотограмметрия в горном деле. -1973. -№1. -С.23-26.

26. Кутузов Б.Н. Разрушение горных пород взрывом, -ч. 1,2, -М: МГГУ, -1992. -516 с.

27. Красильщиков Я.С. Основы фотографии и кинематографии при геологических работах/ Я.С. Красильщиков -М:"Недра", 1985. 190 с.

28. Курганов Д.Е. Оценка погрешности измерения фотопланиметрическим способом / Д.Е.Курганов, В.Н. Гусев, В.А. Голованов //Вопросы совершенствования маркшейдерско-геодезических работ. -1991. -С. 32-38.

29. Львов А.Д. Автоматизированное определение степени трещиноватости откоса уступа карьера/ Львов А.Д., Потресов Д.К. , Бахвалов Л.А. //ГИАБ, 2002, -№12, -С. 20-24

30. Мечиков О.С. Определение гранулометрического состава взорванной горной массы фотограмметрическим методом//Проблема дробления горных пород взрывом (труды первого научно-методического совещания), ред. И.И.Барон, -1959. -С. 106-114

31. Мечников О.С. Стереофоточисловой метод оценки кусковатости взорванной горной массы на карьере// ГИАБ, -2005, -№4 . -С. 156-162

32. Мосинец В.Н. Разрушение трещиноватых и нарушенных горных пород/ Мосинец В.Н., Абрамов A.B., -М.: Недра, 1982. -248 с.

33. Мустафин М.Г., Санникова А.П., Юшманов П.И. Оценка устойчивости борта карьера// Записки Горного Института, -2012. в печати.

34. Мустафин М. Г. Геомеханическая модель системы «выработка -вмещающие породы» и ее использование при прогнозировании динамических проявлений горного давления // Горная геомеханика и маркшейдерское дело. С.-Петербург, ВНИМИ, 1999. -С. 63-69.

35. Ненашева Р.И. Влияние трещиноватости на подготовку и порядок отработки пологих участков угля в Кузбассе/ Ненашева Р.И., Набоков А.И., Чебоксаров Б.Б. //Вестник КузГТУ, -2005,-№1. -С.35-38.

36. Отчет о научно-исследовательской работе "Исследование устойчивости и разработка мероприятий по обеспечению устойчивости бортов карьера "Медвежий ручей", Ю.А.Норватов, Т.К.Пустовойтова, А.М.Мочалов, Санкт-Петербург, 1992. -74 с.

37. Панюков П.Н. Инженерная геология. М., Госгортехиздат, 1962,- 343 с.

38. Павлович A.A. Методы определения прочностных свойств массива горных пород применительно к открытым горным работам// Записки Горного Института, -Т.185., 2010. -С.127-131.

39. Попов Ю.Н. Тектоническая трещиноватость углей и вмещающих пород в Ленинском районе Кузбасса/ Ю.Н.Попов -Т: "Известия томского политехнического института" том 165, 1969. -С. 229-235.

40. Потресов Д.К. Автоматизация процесса распознавания степени трещиноватости массива горных пород/ Д.К.Потресов, В.И.Белопушкин, А.Д.Львов// ГИАБ, -2002, -№3, -С.188-190.

41. Потресов Д.К. Классификация признаков трещиноватости откосов уступов карьера на основе модернизированного метода разделяющей функции/ Д.К.Потресов, В.И.Белопушкин, А.Д.Львов // ГИАБ, 2002, -№10, -С.124-126.

42. Потресов Д.К Модель нейронной сети для автоматизированной оценки степени трещиноватости горного массива// Потресов Д.К,Львов А.Д., ГИАБ, -2003, -№4 . -С. 121-123.

43. Рац М.В. Неоднородность горных пород и их физических свойств. М., "Наука", 1968. -107 с.

44. Рац М.В. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород/ М.В. Рац, С.Н.Чернышов, М„ "Недра", 1970. -159 с.

45. Ржевский В.В. Процессы открытых горных работ. -М.: Недра,1978.126 с.

46. РжевскийВ.В. Открытые горные работы /РжевскийВ.В., Ракишев Б.Р., Справочник, ред. К.Н. Трубецкой-М.:Горное бюро, -1994. 590 с.

47. Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. М„ "Недра", 1975. -223 с.

48. Санникова А.П. Горногеометрический анализ структурных показателей горного массива// Сб.трудов II Междунар. научно-практической конф. молодых уч. «Актуальные проблемы науки и техники», -2010. -Т.1, -С.149-149.

49. Санникова А.П. Дистанционное изучение строения горного массива// Актуальные проблемы современной науки, -№3, -2011.-С. 184-185.

50. Санникова А.П. Изучение связи блочности массива и кусковатости ^ горной массы по фотоснимкам при помощи методов компьютерной обработки// Записки Горного Института, -№190, -2011. -С.301-303.

51. Санникова А.П. Оценка устойчивости борта карьера на основе компьютерной технологии моделирования с учетом данных цифровой фотосъемки// Естественные и технические науки, -№2, -2012. -С.205-208.

52. Смирнов A.B. Факторы, влияющие на безопасную высокопроизводительную работу очистных забоев/ Смирнов A.B., Ремизов A.B.// Вестник КузГТУ, -2005, -№4(1). -С.36-40.

53. Угольников В.К. Влияние трещиноватости массива горных пород на кусковатость взорванной массы/ Гавришев С.Е., Угольников Н.В.// ГИАБ, -2006, -№3 . С.213-216.

54. Такранов P.A. Указания по геологической фотодокументации бортов угольных разрезов: справочн. пособие. Ленинград, 1972 . -48 с.

55. Такранов P.A. Горно-геометрический анализ трещиноватости угольных пластов и вмещающих пород / Р.А Такранов, С.П. Павлов. Спб: СПб горн, ин-т, 1996 г. -88 с .

56. Такранов P.A. Опыт применения цветной фотографии при геологических исследованиях в горных выработках // Бюллетень научно-технической информации. -1964. -№2(52). -С.8-11.

57. Такранов P.A. Основные вопросы геологического обеспечения открытой разработки угольных месторождений. -«Изв.ВУЗов. Геология и разведка», 2000, №3, с.84-90.

58. Такранов P.A. Крупномасштабная геологическая фотодокументация бортов угольных карьеров с помощью телеобъективов / Р.А.Такранов,

59. А.С.Шустерман, С.Д. Тихонова // Добыча угля открытым способом, -1973. -№1. -С.15-18.

60. Такранов P.A. Вопросы точности и оптимальных условий съёмки при геологической фото документации бортов угольных карьеров / Р. А.Такранов, А.С.Шустерман, С.Д.Тихонова // Методика и техника маркшейдерских работ. -1972. №LXXXVII. - С. 103-113.

61. Такранов P.A., Жилин В.П., Геологическое обеспечение буровзрывных работ на угольных карьерах, СПб, 2006. -179 с.

62. Такранов P.A. Геологическая фотодокументация горных выработок / P.A. Такранов,A.C. Шустерман.-М. :"Недра", 1984. -111 с.

63. Ткачук Э.И. Изучение зависимости деформации кварцевых порфитов участка Капчагайской ГЭС от их трещиноватости,- "Труды "Гидропроекта", вып. 14. М., "Энергия", 1966. -С.204-217.

64. Троянский C.B. Геология и разведка угольных месторождений / C.B. Троянский, С.П. Васильев, Е.Н.Богачева, З.Г. Перфильева. -М: Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1984. -315 с.

65. Тутакова А.Я. Количественная оценка выхода блоков на месторождениях облицовочного камня с помощью трехмерного компьютерного моделирования.//Записки горн, инст-та., -2007, -Т.173, -С. 31-32

66. Фисенко Г.Л. Совершенствование методов расчета сдвижений и деформаций горных пород, 1985. -86 с.

67. Фисенко Г.Л. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах, Спб, 1998. -206 с.

68. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов угольных карьеров, -М: Углетехиздат, 1956. -230с.

69. Фисенко Г.JI. Устойчивость бортов карьеров и отвалов, 2-е изд. Пер. и доп.,-М:Недра, 1965. -378 с.

70. Шемякин Е.И. Перспективные направления развития взрывного разрушения горных пород/ Шемякин Е.И.,Кутузов Б.Н.// Горный журнал, -1992, №3, -С. 3-6.

71. Шкавера К.Н. Исследование искажённых снимков, полученных цифровыми камерами / К.Н.Шкавера, Ю.Н.Корнилов, А.С.Кириллова // Записки горного института. №156. -С. 235-237.

72. Sannikova A. Remote analysis of a structure of mines// Sientific Reports on Resource Issues, Материалы международной конференции, Фрайберг, 2011. -С. 141-142.