Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов угольных разрезов с применением электрической томографии

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

Автореферат диссертации по теме "Оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов угольных разрезов с применением электрической томографии"

На правах рукописи

Калинин Игорь Владимирович

ОЦЕНКА СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ ОТКОСОВ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ (НА ПРИМЕРЕ ЛУЧЕГОРСКОГО БУРОУГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА)

Специальность 25 00 16 - Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ОО317545Э

Владивосток - 2007

003175459

Работа выполнена в Дальневосточном государственном техническом университете (ДВПИ им В В Куйбышева)

Научный руководитель док гех наук, профессор Н Г Шкабарня

Официальные оппоненты док г -м наук, профессор А И Обжиров

док тех наук, профессор В П Лушпей

Ведущая организация Дальневосточный научно-исследова-

тельский и проектный институт угля ОАО "ДальвостНИИпроектуголь"

Защита состоится " $ " ноября 2007 года в 10 00 часов на заседании диссертационного совета Д 212 055 04 при Дальневосточном государственном техническом университете (ДВПИ имени В В Куйбышева), 690950, г Владивосток, ул Пушкинская,33, Горный институт ДВГТУ, ауд Г-135

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес совета Факс 8 (4232) 266-988

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного технического университета.

Автореферат разослан " £ " октября 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета, док гех наук, доцент

В Н Макишин

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. При разработке месторождений угля открытым способом довольно часто развиваются оползневые процессы по бортам разрезов, которые препятствуют устойчивой и эффективной работе горнодобывающих предприятий Мероприятия по предотвращению оползней требуют огромных затрат человеческого труда, материалов и денежных средств Поэтому при планировании и эксплуатации угольных разрезов нужно знать геологическую обстановку, и в особенности геометрию слагающих пород, на территории месторождения Изучение структурно-тектонического строения и свойств грунтов оползневых массивов, оценка и прогноз опасных геологических явлений должны своевременно определять предупредительные меры и, в конечном счете, обеспечивать безопасность, экономическую и экологическую целесообразность разработки угольных месторождений

На протяжении всего периода строительства и эксплуатации Лучегорского буроугольного разреза наблюдались оползни бортов и уступов, значительно осложняющих проведение добычных работ Наиболее сложными структурно-тектоническими условиями характеризуется южный борт разреза "Восточный", который расположен в пределах крупного разреза "Лучегорский-1" Для изучения факторов, влияющих на устойчивость бортов, применялись и в настоящее время используются геологические исследования по определению инженерно-геологических и гидрогеологических условий Кроме традиционных технологий, включающих систематические инструментальные наблюдения, бурение инженерно-геологических скважин, отбор монолитов, геофизические исследования в скважинах, опытно-фильтрационные работы с 2004 года начали применяться опытно-методические геофизические исследования методом электрической томографии Применение метода открывает дополнительные возможности для пространственного изучения структурно-тектонического строения оползневых откосов, условий залегания угольных пластов и вмещающих пород, тектонических нарушений, которые можно использовать при расчете устойчивости бортов разреза Для эффективного решения этой проблемы весьма актуальными являются специальные методические исследования по разработке технологии электрической томографии для оценки детального геологического строения бортов угольных разрезов

Целью работы является оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов угольных разрезов, используя возможности электрической томографии для определения геометрических и физических параметров горных пород и грунтов

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи

1 Проведен обзор природных и техногенных оползневых процессов, рассмотрены условия возникновения оползней и модели оползневых массивов

2 Рассмотрены особенности применения геофизических методов для оценки оползневых явлений, дан анализ возможностей каждого метода на примерах

3 Исследованы инженерно-геологические и гидрогеологические условия Лучегорского разреза, способствующие возникновению оползней и разработаны геоэлектрические модели оползневых массивов опасных зон южного борта разреза "Восточный"

4 Установлены критерии обнаружения и прослеживания локальных неоднородностей и слоев, в том числе ослабленных слоев, на основе анализа результатов моделирования электрических полей для геоэлектрических моделей и томографических систем наблюдений.

5 Проведены экспериментальные исследования электрической томографией на площадях опасных зон, определены геометрические и физические параметры основных комплексов пород и установлены закономерности изменения их во времени

6 Определены возможности электрической томографии для решения инженерно-геологических и гидрогеологических задач, при разведке сопутствующих полезных ископаемых в пределах месторождения и дан анализ применения метода с использованием систем наблюдений "скважина - поверхность"

Идея работы заключается в том, что информация о пространственном положении ослабленных слоев и поверхностей скольжения, полученная в результате интерпретации данных электрической томографии, может быть использована при расчете устойчивости бортов угольных разрезов

Научные положения, выносимые на защиту.

1 Геоэлектрические модели оползневых откосов угольных разрезов, разработанные на основе классификации геометрических и физических параметров различных комплексов горных пород, позволили использовать эти параметры для математического моделирования электрических полей и обоснования возможности метода по изучению оползневых массивов

2 Закономерности поведения аномальных электрических полей, полученные в результате математического моделирования, позволили установить условия выделения ослабленных слоев мягкопластичных глин среди четвертичных аллювиальных отложений (ОгД пластичных глин (N0 совместно с аргиллитоподобными суглинками палеогенового возраста (Рз), а также водонасыщенные песчано-гравийные и песчано-глинистые породы четвертичного возраста (СМ

3 Геолого-геофизические разрезы, установленные в результате интерпретации данных опытно-методических работ, подтвердили теоретическое обоснование возможности электрической томографии по выделению ослабленных слоев и дали основания оценить динамику

развития оползневых явлений при разработке Лучегорского буроугольного месторождения

Обоснованность и достоверность научных положений

подтверждается представительным объемом математического моделирования электрических полей при различных соотношениях геометрических и физических параметрах неоднородных сред, большим объемом экспериментальных данных, полученных в течение трех полевых сезонов

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны геоэлектрические модели оползневых откосов бортов угольного разреза, которые характеризуются сочетанием разноориентированных границ раздела с определенным градиентом изменения электрических свойств по латерали и глубине,

- установлены закономерности аномальных электрических полей для разработанных геоэлектрических моделей сред, по которым определены критерии обнаружения и выделения ослабленных слоев оползневого откоса,

- установлены условия и пространственное залегание основных комплексов пород оползневого массива, которые характеризуются фациальными замещениями, локальными включениями и выклиниванием слоев

Практическое значение работы заключается в том, что

- применение электрической томографии в комплексе с единичными инженерно-геологическими скважинами позволило оценить структурно-тектоническое строение оползневых откосов угольных разрезов в пространстве и во времени на основе определения геометрических и физических параметров различных комплексов пород,

применение разработанной технологии обеспечивает оперативность получения структурных построений для расчетов устойчивости откосов угольных разрезов, упрощает и удешевляет традиционные методы оценки оползневых явлений и позволяет принимать своевременные противооползневые мероприятия

Реализация выводов и рекомендаций Полученные результаты внедрены в производство на угольном разрезе "Лучегорский-1" Лучегорского топливно-энергетического комплекса и использованы при оценке и прогнозе оползневых процессов на угольном разрезе "Восточный" Рекомендации по применению электрической томографии в комплексе с единичными скважинами можно использовать и на других угольных разрезах Дальневосточного региона для оценки структурно-тектонического строения оползневых откосов и проведения оперативных расчетов устойчивости бортов

Личный вклад автора заключается в:

анализе возможностей традиционных геологических и геофизических методов при изучении оползневых массивов,

анализе инженерно-геологических и гидрогеологических условий Лучегорского разреза, способствующих возникновению оползней, формировании геоэлектрических моделей бортов угольного разреза на основе анализа инженерно-геологических условий и разработке критериев выделения и прослеживания ослабленных слоев,

получении геологических результатов, основными из которых являются установление залегания различных комплексов пород и прослеживание ослабленных слоев

Апробация работы Основные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях ДВГТУ (г Владивосток - 2002-2005г г), научно-технических советах разрезоуправления "Лучегорский" (2004-2006 г г), научной конференции -Вологодские чтения "Экология и безопасность жизнедеятельности" (г Владивосток - 2004), Международной научно-практической конференции "Проблемы освоения минерально-сырьевых ресурсов Дальнего Востока и стран АТР" (г Владивосток, 2004), Международных научных чтениях "Приморские зори-2005, 2007 "Экология, безопасность жизнедеятельности, защита в чрезвычайных ситуациях, устойчивое развитие Дальневосточных территорий" (г Владивосток - 2005, 2007)

Публикации По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в т ч в двух журналах, рекомендованных ВАК

Структура и объем работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, списка литературы из 141 наименований, четырех приложений и содержит 174 страницы машинописного текста, 50 рисунков, 7 таблиц

Краткое содержание работы

В первой главе "Условия возникновения оползневых процессов и оценка их традиционными методами" рассматриваются сущность оползневых явлений, условия их возникновения, горно-геологические модели оползневых массивов в соответствии с методическими руководствами и оценка оползневых процессов на угольных разрезах традиционными методами

" В работе рассматриваются только техногенные оползни на бортах угольных разрезов В процессе исследований особое внимание уделялось инженерно геологическим факторам, влияющим на устойчивость бортов и, в частности, структурно-тектоническому строению оползневых массивов, условиям залегания горных пород и грунтов, их геометрическим и физическим параметрам, а также изменению этих параметров во времени Способы оценки устойчивости откосов на угольных разрезах и методы расчета разработаны Государственным научно-исследовательским институтом горной геомеханики и маркшейдерского дела Сотрудниками этого института опубликованы книги, методические пособия и

многочисленные статьи Следует отметить фундаментальные труды Г Л Фисенко, Т К Пустовойтовой, А М Мочалова, Ю А Норватова, Э Л Галустьяна, С В Кагермазовой, Б Г Афанасьева, В И Пушкарева В институте впервые разработаны "Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах" К сожалению в этих руководствах слабо отражены возможности геофизических методов при изучении структурно-тектонического строения оползневых массивов

"Оценка оползневых процессов с помощью геофизических методов исследования" приведена во второй главе Здесь отражены особенности применения геофизических исследований, дан анализ возможностям электроразведки, сейсморазведки, другим методам и новым геофизическим технологиям, определены задачи комплексирования на этапе изучения структурно-тектонического строения массивов В процессе анализа использованы фундаментальные работы А А Огильви, Н Н Горяинова, А И Боголюбова, Н М Варламова

Применение геофизических методов совместно с инженерно-геологическими скважинами может оказать существующую помощь при изучении оползневых процессов Такие исследования комплексом методов позволяют обследовать большие площади с заданной детальностью наблюдений, получать пространственно-временные структурно-тектонические модели, определять напряженное состояние массивов горных пород, определять условия залегания и динамику подземных вод, изучать участки разреза ослабленных пород и устанавливать поверхности скольжения, наблюдать за колебаниями влажности и минерализации вод, получать необходимые количественные показатели в процессе мониторинга аномалий геофизических полей Плотность получаемой информации в пространстве и во времени недоступна для других видов исследования В последние десятилетия произошло существенное совершенствование методов инженерной геофизики Значительные изменения коснулись методики полевых работ, аппаратуры, компьютерных программ обработки и интерпретации данных Появились новые технологии, которые можно с успехом применять для изучения оползневых массивов и одной из них является электрическая томография

Третья глава "Формирование геоэлектрических моделей бортов разреза "Восточный" посвящена анализу инженерно-геологическим и гидрогеологическим условиям разреза, методам оценки устойчивости откосов на бортах и созданию геоэлектрических моделей бортов этого угольного разреза Проведенные исследования стали основой для первого защищаемого положения

В результате ранее проведенных инженерно-геологических работ (Ю А Норватов, А М Мочалов, Т Н Елисафенко, Л П Хлюстов, А Д Николайчук, В И Стадник и др) установлено, что наиболее опасными условиями характеризуется южный борт разреза "Восточный" в связи с наклонным залеганием слоев и угольных пластов в сторону выработанного пространства, наличием слабых текучепластичных глин и пропластков

аргиллитов с низкими характеристиками сопротивляемости сдвигу, высокими напорами подземных вод из нижележащих невскрытых групп угольных пластов Поэтому именно этот борт принят в качестве эталона для детального изучения геологического строения и изменения свойств пород во времени методом электрической томографии

В пределах борта горные породы разные по литологическому составу незначительно различаются по удельному электрическому сопротивлению Минимальными значениями характеризуются аргиллиты, обводненные алевролиты и четвертичные глины, максимальными -галечники и среднезернистые песчаники, другие породы выделяются промежуточными величинами Особое внимание при формировании модели уделено ослабленным слоям с минимальными удельными сопротивлениями С учетом закономерностей распределения их по латерали и глубине выделено четыре типа геоэлектрических моделей

Четвертая глава "Обоснование возможностей электрической томографии на основе математического моделирования электрических полей" содержит сведения об аппаратуре, методике полевых работ и результатах применения рассматриваемого метода при решении разнообразных геологических задач, но основная часть посвящена особенностям математического моделирования электрических полей и закономерностям аномальных полей для моделей, аппроксимирующих оползневые склоны угольных разрезов. Она является базовой для второго защищаемого положения

Опыт применения метода показал, что плотная информация поля кажущихся сопротивлений по профилям обеспечивает получение сведений о геометрических и физических параметрах оползневых массивов, в том числе о пространственной ориентировке ослабленных слоев Это положение доказано на основе математического моделирования и анализа закономерностей аномальных электрических полей В качестве моделей использованы слоистые среды и полупространства со сфероидом, аппроксимирующими трехмерные горизонтально-протяженные и вертикально-протяженные объекты Полученные закономерности позволили разработать критерии обнаружения и прослеживания ослабленных слоев и различных локальных неоднородностей и тем самым обосновать возможности электрической томографии при изучении оползневых массивов

В пятой главе "Результаты экспериментальных исследований на оползневых склонах и перспективы применения электрической томографии" приведены результаты опытно-методических работ, показаны возможности метода для решения инженерно-геологических задач и при разведке сопутствующих полезных ископаемых, а также перспективы применения систем наблюдений "скважина - поверхность" Исследования позволили сформулировать третье защищаемое положение

На этапе опытно-методических работ были опробованы все установки опроса, формы и длительности питающего сигнала, количества

и длительности измерения разности потенциалов, разные расстояния между электродами В результате обработки и интерпретации томографических матриц вначале получены геоэлектрические модели, а после наполнения их геологическим содержанием составлены геолого-геофизические разрезы Последние стали основой для оценки структурно-тектонического строения оползневых откосов и подготовке рекомендаций по применению электрической томографии в условиях угольных разрезов

Предложено применить электрическую томографию для изучения структурных моделей на площадках строительства объектов, совместно с гидрогеологическими исследованиями для оценки относительных водопротоков на разных участках разреза, также для изучения устойчивости плотин, степени суффозии и локализации возможных размывов в результате утечки вод из водохранилищ В качестве примера приведены результаты экспериментальных работ с целью прослеживания фундамента, подстилающего рыхлые отложения В итоге всех исследований показано, что предлагаемая технология в комплексе с единичными скважинами позволяет эффективно изучать верхнюю часть геологической среды на глубинах до 50 метров

Для исследований на больших глубинах и, в частности при изучении условий залеганий угольных пластов в центральной части депрессии, технология имеет существенный недостаток, связанный со снижением разрешающей способности, даже при наличии достаточно длиной базы многоэлектродной расстановки на поверхности Поэтому дальнейшее совершенствование технологии связано с разработкой методики наблюдений "скважина - поверхность"

Защищаемые положения и их обоснование

Первое положение. Геоэлектрические модели оползневых откосов угольных разрезов, разработанные на основе классификации геометрических и физических параметров различных комплексов горных пород, позволили использовать эти параметры для математического моделирования электрических полей и обоснования возможности метода по изучению оползневых массивов.

Бикинское буроугольное месторождение (рис 1), приурочено к одноименной приразломной депрессии, которая по генезису относится к типу наложено-унаследованных приразломных впадин На размытой поверхности палеозой-мезозойских отложений (песчаники, песчано-глинистые сланцы) с угловым несогласием залегают угленосные толщи палеогена и неогена (алевролиты, аргиллиты, песчаники и пласты бурого угля), а верхняя часть представлена глинами, суглинками, песчано-галечниковыми и песчано-глинистыми отложениями четвертичного возраста

При эксплуатации угольных разрезов постоянно наблюдались деформации бортов. Основной причиной деформации откосов является склонность глинистых пород к разуплотнению под действием повышенного увлажнения.

Рис.1. Ситуационный план Бикинского буроугольного месторождения

Плотные тугопластичные глины месторождения имеют необычайную чувствительность перехода в мягко- и текучепластичное состояние. Эта чувствительность определяется минеральным составом, текстурой и структурой глин. Подземные воды по составу характеризуются как гидрокарбонатно-натриевые с низким содержанием сульфатов, хлоридов и кальция. Для них сухой остаток увеличивается с глубиной и достигает 1,2 г/л. Состав вод в основании оползней характеризуется как сульфатно-кальциево-натриевый и сухой остаток для них составляет 2,9 г/л. С учетом известных зависимостей наименьшие значения удельных сопротивлений воды равны 8,6 Омм, а соответственно сопротивление обводненных ослабленных глин, песчано-глинистых и даже песчано-гравийных отложений может уменьшаться до 7,0 Омм. Уменьшение сопротивлений ослабленных слоев связано с гидратацией

глинистых минералов, чему способствует перетирание и интенсивное механическое разрушение пород Причем наиболее существенно возрастает электропроводность пород со сравнительно жесткой связью, такими как песчано-глинистые и песчано-гравийные отложения В меньшей степени такие изменения происходят, по-видимому, с однородными глинами, если они характеризуются высокими показателями пластичности Таким образом, электрические параметры оползневых откосов в большей или меньшей степени трансформируются в пределах оползневого склона и эта закономерность изучалась в процессе экспериментальных работ

Для оползневых массивов характерно самое разнообразное сочетание разноориентированных границ раздела с градиентным изменением физических свойств Для метода электрической томографии на характер поведения поля оказывают влияние объекты с разными удельными сопротивлениями и такую модель называем геоэлектрической

Изучаемые реальные среды включают множество слоев и не всегда имеют четкие границы раздела Но определять структуру аномального электрического поля и его закономерности в рамках таких моделей трудно и не оправдано Поэтому оползневые массивы целесообразно аппроксимировать более простыми идеализированными моделями, обладающими меньшей размерностью Понижение размерности с определением основных элементов среды существенно упрощает геологическое истолкование томографических матриц, поскольку уменьшает число определяемых параметров

На основании выполненных исследований и данных пяти инженерно-геологических скважин вдоль бровки борта сформированы фоновые геоэлектрические модели, которые стали основой для моделирования электрических полей, установления закономерностей и определения критериев выделения ослабленных слоев Основные параметры моделей, литологические характеристики и характер обводнения слоев по моделям приведена в табл 1

Как видно из табл 1, геоэлектрические модели включают три-четыре слоя и мощности нарастают с глубиной за исключением второй модели Такая закономерность мощностей является благоприятным фактором при изучении среды Однако при формировании моделей для понижения размерности не выделены горизонтальные неоднородности, связанные с фациальными замещениями, тектоническими нарушениями и наклонным залеганием слоев Кроме того, осложняющим фактором является незначительное отличие удельных сопротивлений разных по литологии отложений Все эти факторы создают значительные трудности при изучении структурно-тектонического строения оползневых склонов Поэтому в процессе исследований выполнен большой объем математического моделирования электрических полей для моделей, с анализом цифровых матриц и различных зависимостей кажущихся сопротивлений от параметров среды Для расчета выбирались модели, которые аппроксимировали фрагменты реальных сред (рис 3) с конкретными параметрами для разных участков оползневого массива

Продолжение таблицы 1

1 2 3 4 5 6 7

III 1 0,5-2 70-100 Насыпной грунт, оползневые накопления Низкие прочностные характеристики Обводнены, местами переувлажнены

2 10-15 8-14 Песчано-гравийные, песчано-глинистые отложения ((2гу), углы падения до 20° в сторону выработанного пространства, песчано-гравийные представлены грубообломочным материалом, ближе к неокатанному, до отработки они залегали в основании аллювиальной глинистой толщи Мягкопластичные, рыхлые, в основании поверхность скольжения Сильно обводнены, выход вод по нижней границе несчано-гравийных отложений, воды пресные до 1,2 г/л

3 >20 15-40 Песчаники, аргиллиты, алевролиты, угольные пласты (Рз - N0, углы падения до 25°, угольные пласты, за исключением юго-восточной части, сближены и имеют значительные мощности Мягкопластичные с глубиной полутвердые Содержит водоносный горизонт, слабосолоноватые до 2,9 г/л, воды напорные, поэтому здесь наблюдается активная разгрузка их в вышележащие отложения

IV 1 0,5-1,5 15-70 Насыпной грунт, опролзневые накопления Низкие прочностные Обводнены

2 7-10 5-25 Оползневые накопления ЛСЬу), песчаные, песчано-гравийные смеси, представлены вскрышными породами разреза, они ослаблены и зона является оползнеопаеной Мягкопластичные, рыхлые, ослабленные Сильно обводнены, в основании слабосолоноватые до 2,9 г/л, это область гранзита подземных и поверхностных вод в мульдовую часть

3 >20 15-40 Песчаники, аргиллиты, алевролиты, угольные пласты (Р3 - N0, углы падения до 30°, угольные пласты сближены и большой мощности Мягкопластичные с глубиной полутвердые Содержит водоносный горизонт, воды напорные слабосолоноватые до 2,9 г/л

Характеристики основных комплексов горных пород для геоэлектрических моделей

Таблица 1

№ модели № слоя Мощность, м Удельное сопротивление, ОМм Цитологическая характеристика Консистенция Характер обводнения, минерализация

1 2 3 4 5 6 7

1 0,5-2,0 14-80 Почвенно-растительный слой, местами насыпной грунт Низкие прочностные характеристики Местами обводнены

2 10-20 12-40 Суглинки, глины серые пылеватые (Огу) угол падения слоев до 5°, эти полигенетические Полутвердые, тугопластичные, ненабу- Практически безводны

1 отложения плащеобразны перекрывают палеоген-неогеновые угленосные образования хающие, непросадочные

3 >20 10-30 Переслаивание алевролитов и аргиллитов с редкими прослоями угля (Рз - N1) Полутвердые, тугопластичные Включает водоносный горизонт, слабосолоноватые до 1,2 г/л

1 0,5-1,0 24-100 Насыпной грунт, суглинок со щебнем и дресвой, местами почвенно-растительный слой Низкие прочностные характеристики Местами сильно обводнены

2 10-30 14-40 Суглинки, глины серые, прослои песчаного и гравийного материала, в основании увеличение грубообломочной фракции (С^у), угол падения слоев до 10° Мягкопластичные до тугопластичных, иногда полутвердые в верхней части Обводнены, установление уровня грунтовых вод в скважинах на глубине 5-17 м, воды пресные до 0,5 г/л

II 3 2-7 7-12 Глины светло-коричневые (N0, угол падения слоев до 10° Мягкопластичные до текучепластичных, сильнонабухающие Сильно обводнены, воды пресные до 0,8 г/л

4 >20 8-24 Суглинки аргиллитоподобные, алевролиты, аргиллиты, пласты угля (Рз) мощностью до 8 м, угольные пласты разрежены и практически выклиниваются Полутвердые Включает водоносный горизонт, воды напорные слабосолоноватые до 1,2 г/л

Второе положение. Закономерности поведения аномальных электрических полей, полученные в результате математического моделирования, позволили установить условия выделения ослабленных слоев: мягкопластичных глин среди четвертичных аллювиальных отложений (СЬУ), пластичных глин неогена (N0 совместно с аргиллитоподобными суглинками палеогенового возраста (Р3), а также водонасыщенные песчано-гравийные и песчано-глинистые породы четвертичного возраста (<3гу).

Изучение закономерностей электрических полей было направлено, в первую очередь, на установление разрешающей способности электрической томографии для обнаружения и прослеживания ослабленных слоев и линз мягкопластичных (текучепластичных) глин В процессе анализа учитывались многие факторы, влияющие на поведение поля такие как тип системы наблюдений, различные варианты расположения электродов, соотношения физических и геометрических параметров искомых объектов и вмещающей среды, соотношения геометрических параметров модели и системы наблюдений

Основное внимание уделено выделению аномальных областей в нормальном поле цифровой матрицы и поведению этих областей (максимумы, минимумы, градиенты) в зависимости от параметров модели Интенсивности аномалий оценивались по величине (В)

р„(тах,тт.)-р>1

В =

х100%,

Рам

где рк шах и Рк тт - максимальные и минимальные значения аномалии, а рвм - удельное сопротивление вмещающей среды

Эти величины определяли разрешающую способность метода при обнаружении геологического объекта Учитывая имеющийся опыт, считаем, что искомый объект выделяется отчетливо в случае, если вызванная им величина аномалии (В) > 20%, удовлетворительно, если В > 8% и плохо - В < 8%

На первом этапе при расчете полей над слоистыми средами по программам (Г Н Шкабарня, 2002) использованы конкретные параметры инженерно-геологических скважин (вторая модель) и данные предварительной интерпретации практических матриц, полученных при экспериментальных исследованиях Для анализа результатов моделирования поля на поверхности слоистой среды достаточно рассмотреть не всю матрицу в целом, а зависимости рк = £(г) из середины матриц (кривые электрического зондирования), которые приведены на рис 2,3 Приведенные в качестве примера кривые относятся к типам ОН (скв 2-5), <2НК (ПР1), дНАК (ПР2,5) и НК (ПР6)

Поскольку мощность слоя Ь3 для типов С>Н меньше Ь2, а сопротивления Рз только в два-три раза отличаются от и р4, то этот ослабленный слой слабо выделяется на кривых рк (скв 2,5), либо вообще не выделяется (скв 3,4) Величины аномалий рКГО1П не превышает 5% В целом же кривые

: рк скв 2 И, - 1 5 Ь, - 25 р,=>25 р:-15 Ь, = 8 5 И. - СС> рз = 8 р4 - 14 1

Е рк ~ скв 3 Ь, = 2.2 Ь, -21 Р1-25 рз = 20 Рз = 7 р4 " 14

: Р< скв 4 Ь, — 1 6 Ь, = 27 5 р, = 25 р2= 17 Н, - 1 0 Н,- XI рз = 5 Р4 = 14

; Рк СКВ 5 . 111111 Ь, = 1 8 Ь,- 15 2 Р1 = 25 рз=18 I 1 1111И Ь, =■ 5,5 Ь. - XI Р] - 5 Р4 " 12 ----— ^ ЛВ/2

Рис 2 Теоретические зависимости (г) для слоистых сред по параметрам инженерно-геологических скважин 2,3,4,5; тип кривых ОН, стрелками показаны минимальные значения рв

типа <ЗН вместо четырехслойных имеют вид трехслойных, а минимум рк можно выделить по цифровым данным Отсюда следует вывод, что вблизи бровки пластичные глины (N0 выделяются только совместно с сильно обводненными аргиллитоподобными суглинками (табл 1) как единый горизонт низкого сопротивления. На практических матрицах слой отмечается в одном диапазоне удельных сопротивлений, а в результате интерпретации можно определить положение его кровли и изменение удельного сопротивления по лотерали.

На кривых типа С>НК и С>НАК (ПР 1,2) слой р3 (мягкопластичные глины) не выделяется (рис.3), поскольку при равных мощностях с вышележащими слоями значения р3 = 12 Омм слабо отличаются от вмещающих рг = р4 = 18 Омм Но небольшое увеличение мощности 7 м (ПР 5) против ^ + Ъ2 = 6 м и уменьшение р3 = 10 Омм дает возможность выделить проводящий слой едва заметным рк га1П с величиной аномалии |3 ~ 5% Установлено также, что маломощные слои й5 (ПР 2,5) повышенного сопротивления р5 = 24 Омм и р5 = 28 Омм практически не выделяются в поле рк. Для кривой НК (ПР 6) установлено, что увеличение значений Ь2 = 7 м и Ь3 = 17 м дает возможность уверенно выделить слои низкого сопротивления р2 = 10 Омм (мягкопластичные глины)' и повышенного сопротивления р3 = 20 Омм (песчано-глинистые отложения). Величина аномалии здесь превышает 8% Таким образом, на рассматриваемой

- р,---- .. ПР1 h,-3 h, -4 • pl = 50 р; - 18 h, = 7 h, = 17 ' . _ Ра = 1 2 p4= 18 h, - oci Ps - 8

р. ПР2 h, = 3 h, - 3 h, = 5 р, = 24 р. = 18 pi h, - 5 h, = 7 h, = 6 •12 p.-18 Pj = 24 p. h, - oci = 18 p7 = 10

-1-1 1 1 II II § у h, ™ 4 h, = 2 h, = 7 Pl = 40 p; = l 8 p, = h. = 3 h, = 7 10 p. = 18 ps = 28 I h. - 7 h, = 0CI pe « 1 8 p, = 10

р< - ПР6 h, - 3 h. = 7 Pi = 28 Pi = 10 h, =17 h, = oci p, = 20 px - 10 ... 1 __ • -______ AB/2

Рис.3. Теоретические зависимости pn =f (г) для слоистых сред по параметрам на профилях 1,2,5,6,9, полученных в результате интерпретации

практических матриц

площади оползневого склона мягкопластичные глины в четвертичных отложениях уверенно выделяются при условии, если их мощность превышает 7 м, а удельное сопротивление ниже 10 Омм. На других участках оползневых склонов (оползневые зоны 25,33) в результате моделирования установлены свои критерии выделения ослабленных слоев.

Третье положение. Геолого-геофизические разрезы, установленные в результате интерпретации данных опытно-методических работ, подтвердили теоретическое обоснование возможности электрической томографии по выделению ослабленных слоев и дали основания оценить динамику развития оползневых явлений при разработке Лучегорского буроугольного месторождения. Опытно-методические работы с применением многоканальной аппаратуры SARIS проводились в течение трех лет. Наиболее рациональной признана система наблюдений с опросом установки Веннера, прямоугольным питающим сигналом, тремя измерениями на каждом разносе с длительностью по времени 1 с, расстояниями между соседними

электродами на профиле Лх = 4 м и Ах = 4,5 м Работы проводились по прямолинейным профилям вдоль и параллельно бровке борта разреза Большинство расстановок выполнено по системе 75 электродов и соответственно при Дх = 4,5 м длина профиля составляла 333 м, но были отдельные расстановки по 100 и по 50 электродов

На первой стадии обработки производилось построение разрезов кажущихся сопротивлений (рк) с выборкой отдельных кривых электрического зондирования рк = £ (г) На основе анализа разрезов и кривых, с учетом установленных критериев выделения слоев и локальных объектов, сформированы модели начального приближения, которые использовались на этапе интерпретации В результате получены геоэлектрические разрезы в двух вариантах с меньшей и большей погрешностями сравнения практической матрицы с теоретическими На разрезах первого варианта видны закономерности изменений удельных сопротивлений в деталях, а на разрезах второго варианта - грубое представление этих закономерностей

После геологического истолкования геоэлектрических разрезов, привязки геоэлектрических слоев к литологическим и учета коэффициента анизотропии построены геолого-геофизические разрезы с геометрическими и физическими параметрами разных комплексов пород (рис 4) На склоне, вблизи бровки комплексы располагаются сверху вниз следующим образом

1 Насыпные грунт, местами почвенно-растительный слой мощностью от 1 м до 10 м с удельным сопротивлением 24-100 Омм

2 Глины, суглинки, песчано-глинистые и песчано-гравийные отложения мощностью до 30 м и удельным сопротивлением от 14 до 34 Омм

Среди пород этого комплекса вблизи поверхности выделяются линзы мягкопластичных глин с сопротивлением 10-14 Омм и мощностью до 10 м

3 Подстилающий обводненный горизонт, представленный мягкопластичными и текучепластичными глинами, аргиллитоподобными аргиллитами Удельные сопротивления изменяются в диапазоне от 8 до 240мм

В средней части откоса, ближе к мульде, наблюдается другая последовательность залегания комплексов Аллювиальные отложения четвертичного возраста здесь практически отсутствуют Но среди них встречаются локальные неоднородности повышенного сопротивления (до 70 Омм), которые связаны с песчаниками Анализ закономерностей распределения удельных сопротивлений на отдельных разрезах позволил выделить крутопадающие объекты и вертикальные контакты в геологической среде

Особый интерес среди аллювиальных пород четвертичного возраста представляют линзы мягкопластичных глин и суглинков На площади, примыкающей к бровке борта, они имеют локальное распространение мощностью до 8 м Ближе к середине откоса линзы становятся .более протяженными и мощность их увеличивается до 10 м и более, Результаты

интерпретации данных электрической томографии о наличии линз мягкопластичных глин с низким удельным сопротивлением вблизи бровки были подтверждены заверочным бурением тремя скважинами.

I

~~ 3

Рис.4. Геолого-геофизические модели для профиля 1 и режимного профиля 6.

1 - насыпной грунт (техногенные четвертичные отложения К^у);

2 - глинистые породы разной консистенции четвертичного возраста (аС^у);

3 - песчано-глинистые отложения (аС^у); 4 - олигоцен-миоценовые отложения, представленные глинами и аргиллитами, аргиллитоподобными суглинками; 5 - значения удельных электрических сопротивлений.

Переход тугопластичных глин в мягкопластичные вблизи дневной поверхности происходит и во времени. Так по данным режимных наблюдений с интервалом в шесть месяцев на профилях 1,2,3 (повторные 6,5,9) видно, что общая протяженность мягкопластичных пород по профилям увеличилась на 68 м (ПР 6), 44 м (ПР 5) и 88 м (ПР 9). При этом увеличилась и мощность этих пород примерно на 2 м.

На рис. 4, представлены геолого-геофизические разрезы для профиля 1 и повторного профиля 6, где видны особенности изменения геометрических параметров и удельных электрических сопротивлений во

времени. Эти закономерности увеличения общей протяженности мягкопластичных глин среди четвертичных отложений (а 0[у) по данным режимных наблюдений показаны на рис. 5.

, •• .: ...

- г' •

342

. .....

--

-•> г V.

г-":

• г*

м;

щ №

,■ ¿¿.¡М

Комсра профилей

Рис.5. Закономерности увеличения общей протяженности мягкопластичных глин среди четвертичных отложений (а(2р/) по данным режимных наблюдений на профилях 1,2,3 (повторные 6,5,9) через шесть месяцев (XI.2004 и У.2005г.)

Отмеченные закономерности поведения мягкопластичных глин представляют опасность для развития оползневых процессов в пределах южного борта разреза "Восточный". В этих условиях вышележащие породы (насыпные грунты, суглинок со щебнем и дресвой, почвенно-растительный слой) могут сползать в выработанное пространство не сплошной массой одновременно, а частями по мере перехода тугопластичных глин в текучепластичное состояние. Поскольку закономерности изменения удельных сопротивлений зависят от нескольких факторов, то нужны постоянные мониторинговые наблюдения с применением электрической томографии по всей площади оползневого массива и заверочное бурение в отдельных точках. При постановке производственных работ с достаточной сетью профилей на всех бортах Лучегорского разреза необходимо выделять мягкопластичные линзы и вертикальные зоны разгрузки подземных вод, а также представлять пространственно-временные модели оползневых склонов.

Заключение

На основании проведенных исследований получены результаты, которые можно квалифицировать как решение задачи, имеющей существенное значение для горной науки при изучении горногеологических и горнотехнических условий разработки угольных разрезов Оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов с применением электрической томографии и последующий расчет устойчивости бортов угольных разрезов, должны своевременно определять предупредительные меры и, в конечном итоге, обеспечивать безопасность ведения горных работ, экономическую и экологическую целесообразность разработки месторождений

Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем

установлены геоэлектрические модели оползневых откосов южного борта разреза "Восточный", которые отражают сложный литологический состав пород, гидрогеологические условия и характеризуются сочетанием разноориентированных границ раздела с определенными закономерностями изменения электрических свойств по латерали и глубине,

среди многообразия геологических условий выделены четыре типа моделей сред с основными геометрическими и физическими параметрами для математического моделирования электрических полей,

определены закономерности аномальных электрических полей на основе анализа результатов математического моделирования для геоэлектрических моделей с конкретными параметрами, по которым даны критерии обнаружения и выделения ослабленных слоев, локальных неоднородностей в пределах оползневого откоса,

по данным моделирования установлено, что неогеновые глины должны выделяться низкими сопротивлениями (10-14 Омм) совместно с подстилающими водонасыщенными аргиллитоподобными суглинками палеогенового возраста, а линзы мягкопластичных глин в аллювиальных четвертичных отложениях только в случае, если их сопротивления изменятся в диапазоне 10-14 Омм, а мощность превышает 7 метров,

установлены условия залегания основных комплексов пород на разных участках оползневого массива по данным экспериментальных исследований, достоверные параметры структурно-тектонической модели удалось получить благодаря предварительно выполненным методологическим исследованиям и плотной информации об изучаемой среде методом электрической томографии,

определено пространственное положение ослабленных слоев, представленных мягкопластичными глинами в толще аллювиальных четвертичных отложений, текучепластичными глинами неогенового возраста, водонасыщенными песчано-гравийными и песчано-глинистыми породами четвертичного возраста

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1 Шкабарня Н Г, Калинин И В Анализ эффективности электроразведочных работ на площади Бикинского буроугольного месторождения //Проблема освоения георесурсов Российского ДВ и стран АТР - Владивосток, ДВГТУ, 2002 - №4 - С 189-195

2 Шкабарня Н Г, Калинин И В , Шкабарня Г Н Электрическая томография -новая геофизическая технология для изучения геологической среды // "Экология и безопасность жизнедеятельности" сборник материалов научной конференции - Владивосток, ДВГТУ, 2004 - С 66-67

3 Шкабарня Н Г, Калинин И В , Шкабарня Г Н Перспектива электрической томографии при детальном изучении геологической среды // "Экология и безопасность жизнедеятельности" сборник материалов научной конференции - Владивосток, ДВГТУ, 2004 - С 67-69

4 Шкабарня Н Г, Калинин И В, Шкабарня Г Н Прослеживание поверхности фундамента в пределах Лучегорского буроугольного разреза методом электрической томографии // "Экология и безопасность жизнедеятельности" сборник материалов научной конференции -Владивосток, ДВГТУ, 2004 - С 87-88

5 Калинин И.В , Брагина А А Способы рекультивации земель, нарушенных горными работами // Сборник материалов научной конференции "Вологодские чтения" - Владивосток, ДВГТУ, 2005 - С 51-54

6 Калинин И В , Шкабарня Г Н Обоснование методических приемов и способов интерпретации электрической томографии при решении экологических задач //Материалы Международных научных чтений "Приморские зори-2005" - Владивосток ТАНЭБ, 2005 - С 143-145

7 Мясник В Ч, Калинин И В , Шкабарня Н Г Изучение структурно-тектонического строения угольных разрезов методом электрической томографии //Горный журнал, 2006 - № 12 - С 16-20

8 Агошков А И, Калинин И В , Шкабарня Г Н Оценка устойчивости бортов угольного разреза с помощью электрической томографии // Сборник материалов научной конференции "Вологодские чтения" -Владивосток ДВГТУ, 2005 - С 46-48

9 Садардинов И В , Калинин И В Особенности отработки Бикинского буроугольного месторождения в Приморском крае //Горный журнал, 2006 - № 3 - С 19-22

10 Мясник В Ч, Калинин И В Оценка оползневых процессов с помощью геофизических методов разведки // Материалы Международных научных чтений "Приморские зори - 2007" - Владивосток ТАНЭБ, 2007 -С 169-172.

11 Шкабарня Н Г , Агошков А И , Мясник В Ч , Калинин И В Особенности физико-геологических моделей оползневых массивов угольных разрезов // Материалы Международных научных чтений "Приморские зори-2007" -Владивосток ТАНЭБ,2007 - С 162-166

12 Шкабарня Н Г, Агошков А И, Шкабарня Г Н, Калинин И В Возможности методов электроразведки для оценки техногенных оползневых явлений на угольных разрезах // Дальний Восток Сборник научных трудов Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня М "Мир Горной книги", 2007 -№ОВ9 -С 391-400

Автореферат

Калинин Игорь Владимирович

ОЦЕНКА СТРУКТУРНО-ТЕКТОНИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ ОПОЛЗНЕВЫХ ОТКОСОВ УГОЛЬНЫХ РАЗРЕЗОВ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ТОМОГРАФИИ (НА ПРИМЕРЕ ЛУЧЕГОРСКОГО БУРОУГОЛЬНОГО РАЗРЕЗА)

Подписано в печать 03 10 07 Формат 60x84/16 Уел печ л 1,4 Уч-изд л 1,1 Тираж 100 экз Заказ 138

Типография издательства ДВГТУ 690950, Владивосток, Пушкинская, 10

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Калинин, Игорь Владимирович

Введение

Глава 1. Условия возникновения оползневых процессов и оценка их традиционными методами

1.1. Сущность оползневых явлений

1.2. Условия возникновения оползней

1.3. Модели оползневых массивов

1.4. Оценка оползневых процессов традиционными методами на угольных разрезах

Глава 2. Оценка оползневых процессов с помощью геофизических методов исследования

2.1. Особенности применения геофизических методов.

2.2. Возможности методов электроразведки

2.3. Возможности сейсморазведки

2.4. Применение других геофизических методов и задачи комплексирования

2.5. Использование новых геофизических технологий

Глава 3. Формирование геоэлектрических моделей для южного борта разреза "Восточный"

3.1. Физико-географические условия и общая геологическая характеристика

3.2. Инженерно-геологические условия

3.3. Гидрогеологические условия

3.4. Методы оценки устойчивости откосов на южном борту разреза "Восточный"

3.5. Геоэлектрические модели бортов угольного разреза

Глава 4. Обоснование возможностей электрической томографии на основе математического моделирования электрических полей

4.1. Аппаратура и методика полевых работ

4.2. Примеры применения электрической томографии.

4.3. Особенности математического моделирования электрических полей

4.4. Закономерности аномальных электрических полей для моделей, аппроксимирующих оползневые откосы

Глава 5. Результаты экспериментальных исследований на оползневых откосах и перспективы применения электрической томографии

5.1. Результаты экспериментальных работ

5.2. Возможности электрической томографии для решения инженерно-геологических задач

5.3. Перспективы метода при разведке сопутствующих полезных ископаемых

5.4. Прослеживание поверхности фундамента в пределах северной части участка "Контровод"

5.5. Перспективы применения систем наблюдений "скважина-поверхность"

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов угольных разрезов с применением электрической томографии"

Актуальность работы. При разработке месторождений угля открытым способом довольно часто развиваются оползневые процессы по бортам разрезов, которые препятствуют устойчивой и эффективной работе горнодобывающих предприятий. Мероприятия по предотвращению оползней требуют огромных затрат человеческого труда, материалов и денежных средств. Поэтому при планировании и эксплуатации угольных разрезов нужно знать геологическую обстановку на территории месторождения. Изучение структурно-тектонического строения и свойств грунтов оползневых массивов, оценка и прогноз опасных геологических явлений должны своевременно определять предупредительные меры и, в конечном счете, обеспечивать безопасность, экономическую и экологическую целесообразность разработки угольных месторождений.

Решение такой проблемы весьма актуально для Лучегорского топливно-энергетического комплекса (ЛуТЭК), который является основным производителем электрической энергии в Приморье. Сырьевой базой для ЛуТЭКа служит Бикинское буроугольное месторождение, расположенное в Пожарском районе Приморского края. Уголь месторождения добывается крупными разрезами "Лучегорский-1" и "Лучегорский-2". Угольный разрез "Лучегорский-1" действует с 1973 года и, в последнее время, имеет производственную мощность 6,5 млн.тонн угля в год. Горные работы проводятся на различных участках малыми разрезами и все они характеризуются сложными горно-геологическим условиями.

На протяжении всего периода строительства и эксплуатации этих разрезов наблюдались оползни бортов и уступов, значительно осложняющих проведение добычных работ. Наиболее сложными структурно-тектоническими условиями характеризуется южный борт разреза "Восточный", который расположен в пределах разреза "Лучегорский-1".

На южном борту разреза выделяются опасные зоны № 25 и № 33, оползневые процессы на которых происходят периодически с 1993 года. В январе 2004 года в опасной зоне № 25 при отработке пласта четвертой л группы произошел отрыв оползневого массива объемом 2,5 млн.м предположительно по кровле угольных пластов пятой группы. Горные работы по добыче угля, которые должны были дать в 2004 году 1,5 млн.тонн, остановлены до разработки специального проекта безопасной отработки южного борта.

Анализ деформаций бортов и откосов горных выработок на месторождении и, в частности, на южном борту разреза "Восточный" показал [117,118,128], что основными факторами отрицательно влияющими на устойчивость бортов являются:

- наличие в кровле и почве угольных пластов слабых пластичных пропластков, ослабленных слоев в верхней части разреза с низкими характеристиками сопротивляемости сдвигу;

- падение слоев пород и угольных пластов в сторону выработанного пространства под углами до 12° до 25°;

- наличие напорных вод в нижележащих невскрытых группах угольных пластов;

- слабые контакты между слоями пород и пропластками пластичных глин.

Для детального изучения этих факторов, влияющих на устойчивость бортов разрезов применялись и в настоящее время используются геологические исследования по определению инженерно-геологических и гидрогеологических условий на территории разрезов. Кроме традиционных технологий, включающих систематические инструментальные наблюдения, бурение инженерно-геологических скважин, отбор монолитов, геофизических исследований в скважинах, опытно-фильтрационных работ, с 2004 года начали применяться опытно-методические геофизические исследования методом электрической томографии. Применение метода открывает дополнительные возможности для пространственного изучения структурно-тектонического строения оползневых откосов, которые можно использовать при расчете устойчивости бортов разреза. Для эффективного решения этой проблемы весьма актуальными являются специальные методические исследования по разработке технологии электрической томографии для оценки геологического строения бортов угольных разрезов.

Целью работы является оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов угольных разрезов, используя возможности электрической томографии для определения геометрических и физических параметров горных пород и грунтов.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе решены следующие задачи.

1. Проведен обзор природных и техногенных оползневых процессов, рассмотрены условия возникновения оползней и модели оползневых массивов.

2. Рассмотрены особенности применения геофизических методов для оценки оползневых явлений, дан анализ возможностей каждого метода на примерах.

3. Исследованы инженерно-геологические и гидрогеологические условия Лучегорского разреза, способствующие возникновению оползней и разработаны геоэлектрические модели оползневых массивов опасных зон южного борта разреза "Восточный".

4. Установлены критерии обнаружения и прослеживания локальных неоднородностей и слоев, в том числе ослабленных слоев, на основе анализа результатов моделирования электрических полей для геоэлектрических моделей и томографических систем наблюдений.

5. Проведены экспериментальные исследования электрической томографией на площадях опасных зон, определены геометрические и физические параметры основных комплексов пород и установлены закономерности изменения их во времени.

6. Определены возможности электрической томографии для решения инженерно-геологических и гидрогеологических задач, при разведке сопутствующих полезных ископаемых в пределах месторождения и дан анализ применения метода с использованием систем наблюдений "скважина-поверхность".

Идея работы заключается в том, что информация о пространственном положении ослабленных слоев и поверхностей скольжения, полученная в результате интерпретации данных электрической томографии, может быть использована при расчете устойчивости бортов угольных разрезов.

Методы исследований. Реализация поставленной цели осуществлялась на основе формирования геоэлектрических моделей бортов разреза "Восточный" с учетом инженерно-геологических и гидрогеологических исследований, математического моделирования электрических полей для выбранных моделей сред, обоснования возможностей электрической томографии при выделении и прослеживания основных структурных элементов оползневых массивов и подтверждения этих возможностей в процессе проведения опытно-методических работ.

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Геоэлектрические модели оползневых откосов угольных разрезов, разработанные на основе классификации геометрических и физических параметров различных комплексов горных пород, позволили использовать эти параметры для математического моделирования электрических полей и обоснования возможности метода по изучению оползневых массивов.

2. Закономерности поведения аномальных электрических полей, полученные в результате математического моделирования, позволили установить условия выделения ослабленных слоев: мягкопластичных глин среди четвертичных аллювиальных отложений (Qiv), пластичных глин (Nj) совместно с аргиллитоподобными суглинками палеогенового возраста (Рз), а также водонасыщенные песчано-гравийные и песчано-глинистые породы четвертичного возраста (Qiv).

3. Геолого-геофизические разрезы, установленные в результате интерпретации данных опытно-методических работ, подтвердили теоретическое обоснование возможности электрической томографии по выделению ослабленных слоев и дали основания оценить динамику развития оползневых явлений при разработке Лучегорского буроугольного месторождения.

Обоснованность и достоверность научных положении подтверждается представительным объемом математического моделирования электрических полей при различных соотношениях геометрических и физических параметрах неоднородных сред; большим объемом экспериментальных данных, полученных в течение трех полевых сезонов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработаны геоэлектрические модели оползневых откосов бортов угольного разреза, которые характеризуются сочетанием разноориентированных границ раздела с определенным градиентом изменения электрических свойств по латерали и глубине;

- установлены закономерности аномальных электрических полей для разработанных геоэлектрических моделей сред, по которым определены критерии обнаружения и выделения ослабленных слоев оползневого откоса;

- установлены условия и пространственное залегание основных комплексов пород оползневого массива, которые характеризуются фациальными замещениями, локальными включениями и выклиниванием слоев.

Практическое значение работы заключается в том, что:

- применение электрической томографии в комплексе с единичными инженерно-геологическими скважинами позволило оценить структурно-тектоническое строение оползневых откосов угольных разрезов в пространстве и во времени на основе определения геометрических и физических параметров различных комплексов пород;

- применение разработанной технологии обеспечивает оперативность получения структурных построений для расчетов устойчивости откосов угольных разрезов, упрощает и удешевляет традиционные методы оценки оползневых явлений и позволяет принимать своевременные противооползневые мероприятия.

Реализация выводов и рекомендаций. Полученные результаты внедрены в производство на угольном разрезе "Лучегорский-1" Лучегорского топливно-энергетического комплекса и использованы при оценке и прогнозе оползневых процессов на угольном разрезе "Восточный". Рекомендации по применению электрической томографии в комплексе с единичными скважинами можно использовать и на других угольных разрезах Дальневосточного региона для оценки структурно-тектонического строения оползневых откосов и проведения оперативных расчетов устойчивости бортов.

Личный вклад автора заключается в: анализе возможностей традиционных геологических и геофизических методов при изучении оползневых массивов; анализе инженерно-геологических и гидрогеологических условий Лучегорского разреза, способствующих возникновению оползней;

- формировании геоэлектрических моделей бортов угольного разреза на основе анализа инженерно-геологических условий и разработке критериев выделения и прослеживания ослабленных слоев; получении геологических результатов, основными из которых являются установление залегания различных комплексов пород и прослеживание ослабленных слоев.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях ДВГТУ (г.Владивосток 2002-2005г.г.); научно-технических советах разрезоуправления "Лучегорский" (2004-2006 г.г.); научной конференции - Вологодские чтения "Экология и безопасность жизнедеятельности" (г.Владивосток - 2004); Международной научно-практической конференции "Проблемы освоения минерально-сырьевых ресурсов Дальнего Востока и стран АТР" (г.Владивосток, 2004); Международных научных чтениях "Приморские зори-2005, 2007 "Экология, безопасность жизнедеятельности, защита в чрезвычайных ситуациях, устойчивое развитие Дальневосточных территорий" (г.Владивосток - 2005,2007).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в т.ч. в двух журналах, рекомендованных ВАК.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав основного текста, заключения, списка литературы из 141 наименований, четырех приложений и содержит 174 страницы машинописного текста, 50 рисунков, 7 таблиц.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Калинин, Игорь Владимирович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных исследований получены результаты, которые можно квалифицировать как решение задачи, имеющей существенное значение для горной науки при изучении горногеологических и горнотехнических условий освоения угольных месторождений. Оценка структурно-тектонического строения оползневых откосов с применением новой технологии - электрической томографии и последующий учет этой информации при расчете устойчивости бортов угольных разрезов должны своевременно определять предупредительные меры и, в конечном счете, обеспечивать безопасность, экономическую и экологическую целесообразность разработки месторождений.

В результате исследований: рассмотрена сущность оползневых явлений, условия возникновения техногенных оползней, модели оползневых массивов и оценка оползневых процессов на угольных разрезах традиционными методами; особое внимание уделено структурно-тектоническому строению оползневых откосов и учету инженерно-геологических факторов при расчете бортов угольных разрезов;

- дана оценка оползневых процессов с помощью основных геофизических методов исследования; показано, что применение этих методов позволяет обследовать большие площади с заданной детальностью наблюдений, получать пространственные структурно-тектонические модели, определять напряженное состояние массивов горных пород, наблюдать за колебаниями влажности и минерализации вод, получать необходимые количественные показатели в процессе мониторинга аномалий геофизических полей;

- отмечено, что наиболее опасными условиями характеризуется южный борт разреза "Восточный" в связи с наклонным залеганием слоев и угольных пластов в сторону выработанного пространства, наличием слабых пропластков аргиллитов в угольной толще, слоев мягкопластичных и текучепластичных глин в четвертичных и подстилающих их неогеновых отложениях, высокими напорами подземных вод из нижележащих невскрытых групп угольных пластов;

- установлены геоэлектрические модели оползневых откосов южного борта разреза "Восточный", которые отражают сложный литологический состав пород и гидрогеологические условия верхней части изучаемой среды и которые характеризуются сочетанием разноориентированных границ раздела с определенными закономерностями изменения электрических свойств по латерали и глубине; среди многообразия геолого-геофизических условий выделены четыре типа моделей сред с обобщенными геометрическими и физическими параметрами для математического моделирования электрических полей;

- определены закономерности аномальных электрических полей на основе анализа результатов математического моделирования для теоретических моделей и практических сред с конкретными параметрами оползневого откоса, по которым сформированы критерии обнаружения и прослеживания ослабленных слоев, горизонтально-протяженных и вертикальных неоднородностей по практическим материалам; неогеновые глины (N0 выделяются низкими удельными сопротивлениями (8-14 Омм) совместно с подстилающими их водонасыщенными аргиллитоподобными суглинками или гравелитами палеогенового возраста (Рз), а линзы мягкопластичных глин в аллювиальных четвертичных отложениях (Qiv) только в случае, если их удельные сопротивления изменяются в диапазоне 10-14 Омм и ниже, а мощность их превышает 7 метров;

- установлены условия, характер залегания, геометрические и физические параметры основных комплексов пород на разных участках оползневого массива, отмечены фациальные замещения и выклинивания отдельных слоев, но главное определено пространственное положение ослабленных слоев, представленных мягкопластичными глинами в толще аллювиальных четвертичных отложений, текучепластичными глинами неогенового возраста, водонасыщенными песчано-гравийными и песчано-глинистыми породами четвертичного возраста;

- определены возможности электрической томографии в комплексе с параметрическими скважинами для решения инженерно-геологических и гидрогеологических задач, а также при разведке сопутствующих полезных ископаемых в пределах Бикинской депрессии; эта возможность подтверждена результатами экспериментальных исследований на участке нерабочего борта разреза "Лучегорский-2" при прослеживании поверхности фундамента, выделения границ в четвертичных отложениях и насыпных грунтах и линз водонасыщенных пород в коре выветривания фундамента;

- выполнено обоснование возможности применения электрической томографии с использованием систем наблюдений "скважина -поверхность" для детального изучения структурно-тектонических особенностей геологического разреза на глубинах более 50 метров; для подтверждения на основе математического моделирования установлены повышенная разрешающая способность новой модификации, критерии обнаружения и выделения промежуточных слоев, горизонтально-протяженных и вертикально-протяженных локальных объектов, но последние исследования следует считать начальным этапом создания новой более эффективной модификации электрической томографии.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Калинин, Игорь Владимирович, Владивосток

1. Арешндзе Г.М. Инженерно-геологические условия формирования оползней Дзирульского кристаллического массива //Оползни и борьба с ними. Ставрополь, 1964.

2. Афанасьев Б.Г, Абрамов Б.К. К вопросу оценки устойчивости откосов при мульдообразном залегании слоев //ФТПРПИ. 1983. №5.

3. Бахаева С.П., Кузнецов М.А., Костюков Е.В. Анализ причин деформационных процессов прибортовых массивов в условиях Кузбасса //Безопасность труда в промышленности. М.: НТЦ Промышленная безопасность, 2004. №3.

4. Бобачев А.А., Марченко М.Н. и др. Новые подходы к электрическим зондированиям горизонтально-неоднородных сред. //Физика Земли. 1955 №12.

5. Богословский В.А., Огильви А.А. Геофизические методы в системе инженерно-геологического мониторинга //Инженерная геология, 1985, №3.

6. Богословский В.А., Жигалин А.Д, Хмелевской В.К. Экологическая геофизика. М.: изд. МГУ, 2000.

7. Бродовой В.В. Тенденции и перспективы развития высокоточной магниторазведки. Изв. вузов. Сер. Геология и разведка, 1985, №3.

8. Былевскнй Г.А., Петерсилье В.И. Применение томографии при геофизических исследованиях горных пород //Разведочная геофизика: обзор. М., 1992.

9. Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М.: Недра, 1987.

10. Ю.Вахромеев Г.С. Экологическая геофизика: Учеб.пособие для вузов. -Иркутск: ИрГТУ, 1995.

11. П.Вешев А.В. Электропрофилирование на постоянном и переменном токе. Л.: Недра, 1980.

12. Владов МЛ., Старовойтов А.В. Обзор геофизических методов исследований при решении инженерно-геологических и инженерных задач. М.: Недра, 1988.

13. Воронцов И.В. Применение сейсмокаротажа при инженерных изысканиях //Инженерная геология, № 3. М.: Недра, 1989.

14. Воскресенский С.С. Склоны, их формирование и строение //Вест.МГУ, география. М., изд.МГУ, 1968. № 3.

15. Галустьян Э.Л. Геомеханика открытых горных работ. М.: Недра. 1992.

16. Гндрогеология СССР. Том XXIII. М.: Недра, 1971.

17. Гидрогеологнческне исследования в горном деле/ Мироненко В.А., Норватов Ю.А. и др. М.: Недра, 1976.

18. Гольдштейн М.Н. и др. Исследование оползней течения //Вопросы геотехники, № 5 Днепропетровск, изд. Буд1вельник, 1962.

19. Гольдштейн М.Н. и др. Исследование глубоких оползней Одессы //Вопросы геотехники, № 12. Днепропетровск, изд.Бугцвельник, 1968.

20. Горная энциклопедия. Том 4. М.: Советская энциклопедия, 1989.

21. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли. М.: АГН, 1997.

22. Горяинов Н.Н., Ляховицкий Ф.М. Сейсмические методы в инженерной геологии. М.: Недра, 1979.

23. Горяинов Н.Н., Боголюбов А.Н., Варламов Н.М. Изучение оползней геофизическими методами. М.: Недра, 1987.

24. Гравиразведка: Справочник геофизика. М.: Недра, 1990.25.£диные правила безопасности при разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом. М.: НПО ОБТ, 1992.

25. Емельянова Е.П. О теоретических основах сравнительного метода оценки устойчивости склонов //Гидрогеол. и инж.геология, № 22. М.: Недра, 1969.

26. Емельянова Е.П. Сравнительный метод оценки устойчивости склонов и прогноза оползней. М.: Недра, 1971.

27. Емельянова Е.П. Основные закономерности оползневых процессов // М.: Недра, 1972.

28. Жданов М.С. Электроразведка М.: Недра, 1986.

29. Инженерная геология СССР. Т. 4. М.: МГУ, 1977.

30. Инженерно-геологический и геофизический мониторинг природных объектов и инженерных сооружений //Тр. Инженерно-геологического и геоэкологического научного центра РАН. М.: ИГЦ РАН 1993.

31. Инструкция по электроразведке. Л.: Недра, 1984.

32. Калинин Э.В., Гольдштейн Р.В. Опыт применения аналитического метода для оценки напряженного состояния массива горных пород //Вест. МГУ, Геология, №5. М.: изд. МГУ, 1969.

33. Калинин И.В., Шкабарня Г.Н. Обоснование методических приемов интерпретации электрической томографии при решении экологических задач //Приморские зори-2005. Владивосток, изд. ТАНЭБ, 2005.

34. Каплина Т.Н. Криогенные склоновые процессы. М.: Наука, 1965.

35. Качугин Е.Г. Изучение оползней в условиях водохранилищ. Гидрогеол. и инж.геология аридной зоны СССР, вып. 12. Киев, изд."Дониш", 1968.

36. Клевцов И.А. Оползни Северного Кавказа //Оползни и борьба с ними. Ставрополь, 1964.

37. Комарницкин Н.И. Влияние зон и поверхностей ослабления на устойчивость откосов. М.: Наука, 1966.

38. Комплексирование методов разведочной геофизики: Справочник геофизика. М.: Недра. 1984.

39. Корженевский И.Б. и др. Новые данные об оползнях Южного берега Крыма М., Советская геология, № 12,1963.

40. Королев В.А. Мониторинг геологической среды. М.: Изд. Моск. ун-та, 1995.

41. Куваев Н.Н. и др. Устойчивость бортов Завальевского карьера //Уголь Украины, № 9. Киев, 1966.

42. Куфуд О. Зондирование методом сопротивлений. М.: Недра, 1984.

43. Левицкий В.В., Седых А.К., Ульмясбаев Ш.Г. Германий угольные месторождения Приморья //Отечественная геология, 1994. №7.

44. Ломтадзе В.Д. Инженерная геология, инженерная петрология. Л.: Недра, 1970.

45. Магниторазведка: Справочник геофизика. М.: Недра, 1991.

46. Малюшицкий Ю.М. Условия устойчивости бортов карьеров. Киев.: изд.АН УССР, 1957.

47. Методическое пособие по изучению инженерно-геологических условий угольных месторождений, подлежащих разработке открытым способом. Л.: Недра, 1986.

48. Методнческие указания по наблюдениям за деформациями бортов разреза и отвалов, интерпретация их результатов по прогнозу устойчивости. Л.: ВНИМИ, 1987.

49. Методнческие указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. -Л.: ВНИМИ, 1972.

50. Методнческие указания по расчету устойчивости и несущей способности отвалов. Л.: ВНИМИ, 1987.

51. Методы геофизики в гидрогеологии и инженерной геологии. М.: Недра, 1985.

52. Модин И.Н., Бобачев А.А. и др. Многоэлектродные электрические зондирования в условиях горизонтально-неоднородных сред //Развед.геофиз. Вып 2. М.: АОЗТ "Геоинформмарк, 1999.

53. Никнтнн С.Н. Распределение напряжений в бортах карьеров. //Науч.докл.высш.школы. М.: Горное дело, № 2.1959.

54. Никитин В.Н. Основы инженерной сейсмики. М.: Изд.МГУ, 1981.

55. Норватов Ю.А. Изучение и прогноз техногенного режима подземных вод. JL: Недра, 1988.62.0гильвн А.А. Основы инженерной геофизики //М.: Недра, 1990.бЗ.Огильви А.А. Методологические основы современной инженерной геофизики. -Инж.геол., 1982, № 2.

56. Палышш Г.Б., Тржцинский Ю.Б. Оползни на склонах южного Приангарья //Геология и геофизика, № 6. М., Наука, 1964.

57. Перспектива освоения угольных месторождений Дальнего Востока. Том I. Горно-геологические условия. Владивосток, изд. ДВГУ, 2004.

58. Подолян В.И. Краткая геолого-тектоническая характеристика угленосных структур региона //Газоносность угольных бассейнов и месторождений СССР. Том 2. М.: Недра, 1979.

59. Попов С.И. Морозов В.Д. Выбор профиля борта карьера //Горный журнал, № 8,1967.

60. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. -СПб, 1998.

61. Пуляевский Г.М. Оползни на берегах Братского водохранилища //Гидрогеол. и инж.геология аридной зоны СССР, вып. 12.1968.

62. Пустовонтова Т.К., Качермазова С.В. Инженерно-геологическое обеспечение прогноза устойчивости бортов карьеров //Маркшейдерское дело в социалистических странах. JL: ВНИМИ, 1988.

63. Пушкарев В.И. К вопросу оценки напряженно-деформированного состояния и расчета оптимальных параметров откосов в массиве с крутопадающей слоистостью. ФТПРПК. 1988. - № 5.

64. Рекомендации по изучению напряженного состояния пород сейсмоакустическим методом. Москва - Белград: Изд.Гидропроекта, 1986.

65. Саваренский Ф.П. Инженерная геология. ОНТИ, 1937.

66. Садардинов И.В. Васянович А.М., Савельева Ю.Ю. Развитие угольной отрасли Дальнего Востока необходимое условие обеспечения энергетической безопасности региона//Уголь, 2001. - №5.

67. Светов Б.С., Бердичевский М.Н. Электроразведка на современном этапе //Геофизика. 1998. № 2.

68. Седых А.К. и др. Неотектонические явления на буроугольных месторождениях Приморья //Морфоструктура и палеогеография Дальнего Востока. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1979.

69. Седых А.К. Классификация угольных бассейнов и месторождений Дальнего Востока//Тихоокеанская геология. 1990. №3.

70. Селиванова Т.В., Шкабарня Н.Г. Типовые геоэлектрические модели гидрогеологических провинций Приморского края //Тихоокеанская геология. Н.: Дальнаука, 1996.

71. Сейсморазведка: Справочник геофизика. В 2-х кн. М.: Недра, 1999.

72. Сергеев Е.М. Методические основы грунтоведения //Вопросы инж.геол. и грунтоведения, вып.2. М.: изд.МГУ, 1968.

73. Справочник геофизика. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых. М.: Недра, 1984.

74. Теоретические основы инженерной геологии. Физико-химические основы. М.: Недра, 1985.

75. Уваров А.А. Изучение некоторых физико-механических характеристик грунтов с помощью геофизических методов. Инж.геол., 1984, № 4.

76. Урусова А.В., Овчинников В.И., Клепикова С.М. Применение комплекса геофизических методов при изучении оползневых склонов железнодорожных магистралей //Разведка и охрана недр. М.: Недра. 2004, №12.

77. Федынскин В.В. Разведочная геофизика. М.: Недра, 1997.

78. Фисенко Г.Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов. М.: Недра, 1965.

79. Фисенко Г.Л., Голицын В.В. Использование обрушений и оползней для совершенствования открытого способа добычи //Физ.-техн.проблемы разработки месторождений. №3.1967.

80. Хмелевскин В.К. Основной курс электроразведки. М.: Изд.МГУ, 1975.

81. Шкабарня Н.Г., Шкабарня Г.Н. Особенности томографической электроразведки постоянным током //Проблемы геологии, разведки и разработки месторождений. Владивосток, изд.ДВГТУ, 1999.

82. Шкабарня Н.Г. Новые геофизические технологии поисков и разведки минерального сырья в России //Перспективы развития угольной промышленности. Владивосток: изд.ДВГТУ, 2001.

83. Шкабарня Н.Г., Шкабарня Г.Н. Особенности строения осадочных бассейнов Приморского края //Тихоокеанская геология, 2002. т.21, № 5.

84. Шкабарня Н.Г., Калинин И.В. Электрическая томография новая геофизическая технология для изучения геологический среды //Экология и безопасность жизнедеятельности. Владивосток, изд.ДВГТУ, 2004.

85. Шкабарня Н.Г., Калинин И.В., Шкабарня Г.Н. Перспективы электрической томографии при детальном изучении геологической среды //Экология и безопасность жизнедеятельности. Владивосток, изд. ДВГТУ, 2004.

86. Шкабарня Н.Г., Калинин И.В. Прослеживание поверхности фундамента в пределах Лучегорского буроугольного разреза методом электрической томографии //Экология и безопасность жизнедеятельности. Владивосток, изд.ДВГТУ, 2004.

87. Шкабарня Н.Г., Агошков А.И., Калинин И.В. Оценка эффективности применения электрической томографии на угольном поле Бикинского месторождения //Проблемы освоения минерально-сырьевых и топливно-энергетических ресурсов ДВ. Владивосток. изд.ДВГТУ, 2004.

88. Электроразведка: Справочник геофизика. В 2-х кн. М.: Недра, 1989.

89. Электрическое зондирование геологической среды. М.: Изд.МГУ, 1988.

90. Электроразведка методом сопротивления М.: изд.МГУ. 1994.

91. Якубовский Ю.В. Электроразведка. М.: Недра, 1980.

92. Barker R.D. A simple algorithm for electrical imaging of the subsurface //Fersf Break, V10, №2.

93. Dey A. and Morrison H.F. Resistivity modeling for arbitrarily shaped three dimensional shaped structures // Geophysics, 1979. v44.

94. Kent P.E. The transport mechanism of catastrophic rock falls //Journal of Geology, v.74, №1,1966.

95. Lehmann H. Potential representation by independent configurations on a multielectrode array //Geophysics, 1995. v.20, №2.

96. Loke M.H. The inversion of two-dimensional resistivity data. Unpubl.PhD thesis, Un. of Birmingham, 1994.

97. Loke M.H. Time lapse resistivity imaging inversion. Proceedings of the 5th Meeting of the environmental and engineering geophysical society (in press), 1999.

98. Loke M.H. and Barker R.D. Rapid least squares inversion of apparent resistivity pseudosections using a quasi - Newton method//Geophysical Prospecting, 1996. v.44.

99. Lun-Tao. Chieh-Hou Y. Incorporation of tomography info two-dimensional resistivity inversion //Geophysics, 1990, №3.

100. Owen E. Gross-borehole resistivity tomography //Geophysics. 1991, v.56, №8.

101. Fookes P.G., Wilson D.D. The geometry of discontinuities and slope failures in Siwalik clay//Geotechnigue, v 16, №4,1996.

102. Shima H. Two-demensional automatic resistiviby inversion technique using alpha centers //Geophysics, 1999. v 55. №6.

103. Shima H. 2d and 3d resisfivity image reconstruction using cross hole data //Geophysical, 1992. v 57, №10.

104. Silvester P.P. and Ferrari R.L. Finite elements for electrical engineers (2 nd. ed)// Cambridge University Press, 1990.

105. Yutada S. Resolution of resistivity tomography interred from numerical simulation //Geophysical Prospecting, 1992. v 40, №4.1. Фондовые источники

106. Геологический отчет по доразведке карьерного поля Бикинского углеразреза Дальвостшахтогеология Приморского ГУ г.Артем, 1971.

107. Геологическое строение и полезные ископаемые междуречья нижнего Бикина и Б.Уссурки. с.В-Надеждинское, 1993.

108. Заключение об условиях организации дренажных мероприятий на участке "Восточный" разреза "Лучегорский". Авт.Ю.А.Норватов, ВНИМИ, 2001.

109. Заключение по результатам гидрогеологического обследования Южного борта разреза "Восточный" РУ "Лучегорское" ОАО "ДальвостНИИпроектуголь", 2004.

110. Звиденная В.Т. Геологическое обоснование к проекту ТЭО кондиций на детальную разведку участков Черемшового и Голубичного Бикинского буроугольного месторождения. Кн.1, г Артем, 1991.

111. Звиденная В.Т. Геологический отчет по доразведке участка № 4 в пределах площади первоочередной отработки на Бикинском. буроугольном месторождении. Кн.1, г.Владивосток, 2002.

112. Овчинникова A.M. Геологический отчет по детальной разведке участка № 2 Нижне-Бикинского б/у месторождения за 1972-1981 гг. по состояни. на 01.01.1982 года. г.Артем, 1982.

113. Кукаренко Г.Н. Отчет по теме "Геолого-промышленная карта Нижнебикинской впадины и оценки перспектив выделения площадей промышленной угленосности, пригодных для открытой разработки" Кн.1, г.Артем, 1988.

114. Отчет по теме "Исследование устойчивости бортов Бикинского карьера и определение оптимальных углов откоса бортов", ВИОГЕМ, г.Белгород, 1969.

115. Отчет по теме "Разработать рекомендации по параметрам устойчивых бортов угольных разрезов комбината "Приморскуголь". ВНИМИ. Л, 1975.

116. Отчет по теме: "Разработать рекомендации по обеспечению устойчивости откосов на угольных разреза ПО "Приморскуголь". ВНИМИ. Л, 1980.

117. Отчет по НИР "Разработка рекомендаций по параметрам и обеспечению устойчивости Южного борта действующего участка Лучегорского угольного разреза ПО "Приморскуголь" и участка № 2 разреза".

118. Отчет по НИР "Исследовать гидрогеологическую обстановку разреза "Лучегорский" и разработать рекомендации по осушению и устойчивости бортов и отвалов" УкрНИИпроект, г.Киев. 1985.

119. Отчет по НИР "Исследование устойчивости прибортового массива и разработка рекомендаций по безопасной обработке пластов 4,5,6 групп в Южном борту разреза "Восточный". ГФУП НИИ горной механики и маркшейдерского дела, Спб, 2004.

120. Отчет по НИР "Гидрогеологическое обоснование мероприятий по защите южного борта разреза "Восточный" ЗАО "ЛуТЭК" от водопритоков". г.Владивосток, 2004.

121. Отчет о проведении НИР по внедрению электрической томографии на угольном поле разреза "Лучегорский", 1 этап. г.Владивосток, "Экогеопроект", 2004г.

122. Отчет о проведении НИР по теме "Внедрение электрической томографии на угольном поле разреза "Лучегорский". г.Владивосток, "Экогеопроект", 2005.

123. Рабочий проект отработки Южного борта разреза "Восточный" разрезоуправления "Лучегорское". Кн.5. Владивосток, 2004.

124. СП П-105-97 "Инженерно-геологические изыскания" для строительства. Часть 1. Общие правила производства работ. Москва. 1997.

125. Технический отчет о выполненном комплексе изысканий для рабочей документации на площади под локомотивное депо участка № 2 разреза "Лучегорский". Хабаровск, 1989.

126. Технический отчет о выполненных инженерных изысканиях для разработки рабочей документации строительства теплотрассы от локомотивного депо до блока PCX разреза "Лучегорский". Владивосток, 2001.

127. Технический отчет о выполненных инженерно-геологических изысканиях под строительство пожарного депо на ст.Обменная разреза "Лучегорский-1" Владивосток, 2004.

128. Технический отчет о выполненных инженерно-геологических изысканиях под Рабочий проект отработки южного борта разреза "Восточный" РУ "Лучегорское" (33 опасная зона) Владивосток, 2004.

129. Ульмаебаев Ш.Г. и др. Геологический отчет по детальной разведке участка № 4 (Западный фланг) Бикинского буроугольного месторождения за 1982-84 гг.

130. Ульмаебаев Ш.Г., Тен И.П., Корабельникова Е.И., Афонова Л.Н. Геологический отчет по поисковым работам на участке Правобережный Бикинской впадины Кн.1 Артем, 1995.

131. Тащилкин В.А., Романова Р.И. Предварительные результаты изучения золы Бикинского месторождения как возможного источника алюминия, г.Артем, 1962.

132. Шарова И.Г. Оценка перспектив на германий и другие сопутствующие элементы угленосных депрессий Приморья. М.: 1991.