Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Развитие методов геоакустического контроля удароопасного состояния массива горных пород при разработке рудных месторождений Дальнего Востока
ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика
Автореферат диссертации по теме "Развитие методов геоакустического контроля удароопасного состояния массива горных пород при разработке рудных месторождений Дальнего Востока"
На правах рукописи
Рассказов Игорь Юрьевич
РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ГЕОАКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УДАРООПАСНОГО СОСТОЯНИЯ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ РАЗРАБОТКЕ РУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕ1ШЙ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА
Специальности 25.00.20 - Геомеханнка, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук
Хабаровск - 2006
Работа выполнена в Институте горного дела Дальневосточного отделения Российской академии наук (ИГД ДВО РАН)
Научный консультант:
доктор технических наук
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор
Курсакин Геннадий Андреевич
Козырев Анатолий Александрович Зотеев Олег Вадимович Макаров Владимир Владимирович
Ведущая организация: Открытое акционерное общество «Научно-
исследовательский институт горной геомеханики и маркшейдерского, дела - Межотраслевой научный центр ВНИМИ» ОАО «ВНИМИ»
Защита состоится 7 декабря 2006 г. В 10ш часов на заседании диссертационного совета Д 005.009.01 при Институте горного дела ДВО РАИ по адресу: 680000, г. Хабаровск, ул. Тургенева, 51. тел./факс: (4212) 32-79-27.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института горного дела ДВО РАН.
Автореферат разослан «_» ноября 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета, д-р геол.-минер. наук
Ван-Ван-Е А.П.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Решение технических и технологических задач повышения безопасности и эффективности отработки удароопасных рудпых месторождений занимает важное место в развитии горнодобывающей промышленности многих стран и регионов, в том числе и Дальнего Востока России. Неизбежное при подземных работах горное давление, особенно в условиях глубоких горизонтов, развитого фронта очистных работ, высокой тектонической напряженности массива пород и сложности его геологической структуры, проявляется на отдельных рудниках в динамической форме и приводит в ряде случаев к таким опасным последствиям как внезапное разрушение участков разрабатываемого массива горных пород, горные и горно-тектонические удары.
Прогнозирование характера и масштаба горнодинамических явлений, представляющих собой угрозу жизни работающим и одну из причин снижения эффективности горного производства, до настоящего времени является трудноразрешимой задачей из-за несовершенства применяемых методов и технических средств контроля геомеханического состояния массива горных пород.
Потенциальные возможности существенного повышения эффективности контроля и управления динамическими проявлениями горного давления лежат в области научно-технических разработок и внедрения в технологию горных работ таких методов и средств, которые бы были максимально адаптированы к условиям разработки конкретных месторождений и обеспечили как оперативное выявление в разрабатываемом массиве потенциально удароопасных зон, так и непрерывный мониторинг происходящих геомеханических и геодинамических процессов.
Отсюда возникает необходимость разработки высокоинформативных научно-обоснованных методов и средств контроля, основанных на изучении сопровождающих геомеханические и геодинамические процессы физических полей (в частности, - геоакустических), обеспечивающих идентификацию удароопасных зон и последующий контроль над управлением локализацией их негативного влияния в процессе горных работ, что представляет собой актуальную проблему, имеющую важное научное и практическое значение.
Работа основана на результатах исследований, выполненных в 1986-2006 гг. при непосредственном участии и под руководством автора по плановым темам НИР Института горного дела ДВО РАН: «Разработка научных методов управления горным давлением на примере склонного к горным ударам Хинган-ского оловорудного месторождения» (№ ГР 01870031947), «Создание методов управления горным давлением и высокоэффективных технологий подземной разработки рудных месторождений» (№ ГР 01910003371), «Разработка научных
основ эффективной и безопасной технологии подземной добычи руд с использованием систем сейсмоакустического контроля геомеханического состояния массива горных пород» (№ ГР 01960003060), «Развитие научных основ и способов управления геомеханическим состоянием массива горных пород при создании эффективных геотехнологий подземной разработки рудных месторождений Дальнего Востока» (№ ГР 01.2.00108180), а также в рамках интеграционного проекта № 04-2-0-00-019 «Обоснование концептуальной модели формирования очагов сейсмичности при разработке полезных ископаемых подземным способом» и инновационного проекта № 1954-61-8 «Цифровая автоматизированная сейсмоакустическая система геомеханического мониторинга массива горных пород при подземном освоении недр».
Цель работы заключается в обосновании и разработке методов и средств сейсмоакустического контроля и мониторинга геомеханического состояния массива горных пород, отвечающих условиям освоения удароопасных рудных месторождений Дальневосточного региона.
Идея работы состоит в том, что повышение безопасности и эффективности отработки удароопасных. сложноструктурных месторождений Дальневосточного региона достигается на основе выявления, идентификации и мониторинга потенциальных очагов опасных динамических проявлений горного давления посредством использования установленных закономерностей проявления геодинамической и сейсмоахустической активности массива горных пород.
Задачи исследований:
- выполнить анализ, обобщить и систематизировать условия и характер динамических проявлений горного давления, а также методы и средства их изучения на ряде российских и зарубежных рудников;
- установить и оценить особенности геотектонической позиции и геодинамики в районах расположения удароопасных месторождений Дальневосточного региона;
- выполнить комплекс лабораторных и натурных экспериментальных исследований закономерностей формирования напряженно-деформированного состояния, физико-механических свойств и акустической активности массива горных пород в условиях удароопасных месторождений региона;
- выявить закономерности проявления сейсмоакустической активности и её взаимосвязь с геомеханическим состоянием удароопасного массива горных пород;
— разработать эффективные методы, технические и программные средства геоакустического контроля и мониторинга удароопасности массива горных пород сложной тектонической структуры;
— выполнить геомеханическое обоснование повышения эффективности управления динамическими проявлениями горного давления на удароопасных рудниках Дальнего Востока.
Методы исследований включают анализ и обобщение результатов геомеханических и геодинамических исследований на удароопасных рудниках; лабораторные и натурные исследования физико-механических свойств горных пород; математическое моделирование напряженно-деформированного состояния численными методами; шахтные наблюдения и инструментальные измерения параметров напряженного состояния и сейсмоакустической активности массива горных пород; статистическая обработка и корреляционный анализ экспериментальных данных.
Основные научные положения, защищаемые автором:
1 Специфичность геотектопических условий изучения геомеханического состояния массивов горных пород удароопасных рудных месторождений на территории юга Дальнего Востока и Забайкалья определяется длительным взаимодействием Евроазиатской и Тихоокеанской плит, сдвигово-магматическим режимом формирования структуры рудных полей, повышенной современной тектонической и сейсмической активностью территории и, таким образом, обусловливает возможность отнесения этих районов к особому Окра-инио-Азиатскому модельному геодинамическому типу, отличающемуся уникальной геоструктурной позицией — областью сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов с Сино-Индонезийской областью вулканической и сейсмической активности Новейшего времени.
2 Обоснование сейсмоакустического метода контроля геомеханического состояния разрабатываемого массива горных пород в условиях геодинамически активных районов Дальневосточного региона включает использование установленных особенностей взаимодействия природных и техногенных полей напряжений, изменяющих напряжённо-деформированное состояние массива, приводящих к существенному возрастанию неоднородности и уровня результирующих напряжений (в отдельных элементах тектонической структуры массива — в 1,5... 1,8 раза; в целиках и краевых частях массива — в 2Д...З раза), к тре-щинообразовалию и сейсмоакустической активности, завершающейся формированием потенциально удароопасных зон.
(
3 Повышение эффективности контроля геомехшгаческого состояния массива горных пород и надёжности прогнозирования опасных динамических проявлений горного давления обеспечивается применением разработанного геоакустического измерительно-вычислительного аппаратного комплекса, технические характеристики которого позволяют увеличить число и расширить диапазон измеряемых параметров акустической эмиссии, повысить степень оперативности и достоверности контроля, а информативные возможности - наиболее полно отражают процесс образования и эволюции очагов разрушения и характеризуются возможностью высокоточной локации источников акустической эмиссии с энергией от долей до десятков Джоулей с одновременным определением спектральных характеристик акустических сигналов.
4 Прогрессивное развитие метода геоакустического контроля удароопас-ности достигается за счет прогнозирования начала опасной стадии неуправляемого разрушения на основе модельных представлений о трехстадийном пред-разрушении с учетом удельной энергии необратимого деформирования в процессе хрупко-пластического разрушения, согласующихся с модельными представлениями о формах проявления акустической активности массива горных пород, что позволяет на основе экспериментальных данных измерения акустической эмиссии оперативно оценивать геомеханическое состояние массива горных пород.
5 Повышение безопасности и эффективности горных работ на рудниках Дальневосточного региона обеспечивается путем применения комплекса обоснованных и включенных в инструктивно-нормативные документа методов прогноза и технологических приемов предотвращения горных ударов.
Научная новизна работы заключается в развитии теоретических представлений о взаимосвязи геомеханического состояния с геодинамической и сейсмоакустнческой активностью массива горных пород и в создании научных основ геоакустического контроля удароопасности массива при разработке рудных месторождений в условиях тектонически активных районов, в частности:
- установлен особый модельный геодинамический тип района разработки удароопасных рудных месторождений на территории юга Дальнего Востока и Забайкалья, характеризующийся высоким и весьма неравномерным напряженным состоянием участков массива горных пород, и выявлен характер регионального поля современных тектонических напряжений;
- для условий рудников Дальневосточного региона оценено влияние горно-геологических и горнотехнических факторов на характеристики динамических проявлений горного давления, из которых основными являются: тектони-
ческие нарушения, контакты горных пород, отличающихся упругими и прочностными свойствами; высокая изрезанность массива выработками, в т. ч. наличие сопряжений выработок и различного рода целиков; расположение и форма выработок; влияние выработанных пространств и др.;
- установлены закономерности формирования природно-техногенного поля напряжений в зоне влияния очистной выемки в зависимости от ориентировки элементов тектонической структуры относительно главных напряжений, геометрии выработанного пространства и порядка отработки рудных тел, позволяющие определять потенциально удароопасные участки горного массива для последующего геомеханического мониторинга;
- на основе экспериментальных данных о месторасположении и параметрах источников акустической эмиссии предложена модель и установлены закономерности изменения акустической активности массива горных пород, используемые совместно с разработанным интегральпым показателем удароопас-ности в процессе геоакустического контроля и мониторинга для оценки и прогноза опасных динамических проявлений горного давления;
- разработана и технически реализована концепция нового поколения многоканальной цифровой автоматизированной сейсмоакустической системы мониторинга геомеханического состояния массива горных пород, основанной на использовании микропроцессорных, информационных и компьютерных технологий и созданных структурных и функциональных схем аппаратуры, пакетов алгоритмов и прикладных программ;
- обоснован метод повышения эффективности процесса идентификации и локации источников естественной акустической эмиссии в удароопасных массивах горных пород путем расширения числа регистрируемых параметров АЭ (включая'дополнительно: спектральные характеристики; длительность, параметры фронта и форму сигналов) и использования установленных критериев селекции акустических сигналов;
- разработаны научные основы развития и повышения эффективности методов и технических средств контроля и мониторинга удароопасности массива горных пород с использованием геоакустической информации, включающие принципы ее использования для принятия технологических решений в процессе управления геомеханическим состоянием массива.
Достоверность н обоснованность научных положении, выводов и рекомендаций обеспечивается:
- корректной постановкой задач на основе современных фундаменталь-■ ных представлений о тектонических процессах в земной коре и механизме де-
формирования блочного массива горных пород, методов механики горных пород;
- длительными комплексными натурными исследованиями геомеханического состояния массива горных пород и динамических проявлений горного давления на различных рудниках Дальнего Востока;
- представительным объемом экспериментальных данных о напряженном состоянии, физико-механических свойствах, тектонической нарушенности и проявлении акустической активности массивов горных пород;
- хорошей сходимостью полученных результатов (теоретические данные о зонах концентрации напряжений подтверждаются в 80-90 % случаев измерениями напряжений и визуальной оценкой динамических проявлений горного давления);
- положительными результатами внедрения результатов исследований на рудниках Дальневосточного региона.
Практическое значение работы состоит в том, что использование полученных результатов исследований обеспечило возможность:
- обосновать структуру и принципы организации геоакустического мониторинга горного массива удароопасных месторождений в условиях активизации геомеханических процессов;
- разработать технические требования к средствам контроля геомеханического состояния массива горных пород, завершившиеся созданием опытных образцов сейсмоакустической аппаратуры;
- разработать методические подходы, повысившие информативность и надежность геоакустического контроля и мониторинга потенциально удароопасных зон в сложноструктурном тектонически нарушенном массиве горных пород;
- повысить обоснованность и эффективность технических и технологических решений в процессе управления горным давлением при разработке удароопасных рудных месторождений Дальневосточного региона.
Реализация результатов работы.
Полученные научные результаты и разработанные на их основе рекомендации использованы:
- при разработке и реализации проектов создания автоматизированных систем контроля горного давления на удароопасных рудниках Дальневосточного региона;
- при составлении «Указаний по безопасному ведению горных работ» и «Инструкций по сейсмоакустическому контролю массива горных пород» для условий разработки удароопасных месторождений Хинганского, Николаевского, Антей;
- при проектировании горных работ и обосновании состава и планов организационно-технических мероприятий по предотвращению опасных динамических проявлений горного давления на удароопасных рудниках Дальневосточного региона.
Личный вклад автора состоит.
- в постановке задач, их решении и анализе полученных результатов;
- в разработке математических моделей, в проведении численных и натурных экспериментов;
- в выявлении закономерностей формирования природно-техногенных полей напряжений при отработке сложноструктурных удароопасных месторождений;
- в разработке моделей геодиыамической и акустической активности массива горных пород;
- в разработке методов геоакустического контроля и мониторинга геомеханического состояния массива горных пород;
- в обосновании и реализации рекомендаций по управлению динамическими проявлениями горного давления на рудниках.
Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы и отдельные ее положения представлялись на научно-технических конференциях и совещаниях: IV и V Всесоюзных семинарах по геодинамическому районированию недр (г. Кемерово, 1990, 1992 гг.); II Всесоюзном семинаре «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья» (г. Фрунзе, 1990 г.); Региональной научно-практической конференции «Проблемы научного обеспечения реализации заданий Долговременной государственной программы комплексного развития производительных сил ДВЭР, Бурятской АССР и Читинской области на период до 2000 г.» (г. Владивосток, 1990 г.); Всесоюзном совещании «Проблемы рационального освоения минеральных ресурсов» (г. Хабаровск, 1991 г.); Международных конференциях «Геомеханика в горном деле» (г. Екатеринбург, 1996, 2005 гг.); Научно-практическом семинаре «Добыча золота. Проблемы и перспективы» (г. Хабаровск, 1997 г.); II Международном рабочем совещании по геодинамическому районированию недр (г. Сапкт-Петербург, 1997 г.); Международной конференции «Горная геофизика»
(г. Санкт-Петербург, 1998 г.); Международной конференции «Проблемы геотехнологии и недроведения. (Мельниковские чтения)» (г. Екатеринбург, 1998 г.); Международной конференции, посвященной 40-летию ИФ и МГП HAH KP (г. Бишкек, 2000 г.); XI и XVI сессиях Российского акустического общества (г. Москва, 2001, 2005 гг.); I, II и III Международных научных конференциях «Проблемы освоения георесурсов российского Дальнего Востока и стран АТР» (г. Владивосток, 2001, 2002, 2004 гг.); Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны» (г. Якутск, 2005 г.) и международной научно-практической конференции «Проблемы комплексного освоения минерального сырья Дальнего Востока» (г. Хабаровск, 2005 г.), а также докладывались и обсуждались на технических советах и комиссиях по горным ударам ОАО «ГМК «Дальполиметалл», ОАО «Хинганское олово», ОАО «Приморский ГОК» и ОАО «ППГХО» в 1987-2006 гг., на Ученых советах ИГД ДВО РАН (1986-2006 гг.).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 45 опубликованных работах, включая монографию и 2 свидетельства на разработанные алгоритмы и программное обеспечение.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы из 205 наименований, содержит 260 страниц текста, 64 рисунка, 22 таблицы.
Автор считает своим долгом выразить благодарность д-ру техн. наук Г.А. Курсакину, д-ру техн. наук, профессору Ю.А. Мамаеву, д-ру геол.-минер. наук Б.Г. Саксину, д-ру физ.-мат. наук Ю.А. Болотину и другим коллегам из ИГД ДВО РАН за ценные советы и помощь при подготовке диссертационной работы, а также инженерно-техническим работникам и специалистам служб прогноза и предотвращения горных ударов ОАО «ГМК «Дальполиметалл», ОАО «Хинганское олово» и ОАО «ППГХО» за содействие в проведении экспериментальных исследований и внедрении полученных результатов и рекомендаций.
ОБЩЕЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Анализ современного состояния проблемы контроля удароопасности на рудниках Дальневосточного региона
Проблема прогноза и предотвращения опасных динамических проявлений горного давления — одна из наиболее сложных в мировой горной науке и практике - сохраняет свою актуальность и для рудников, расположенных в Дальневосточном регионе России.
Значительный вклад в разработку научных основ теории горных ударов, в раскрытие механизма их проявления и обоснование принципов управления горным давлением в удароопасных условиях внесли: С.Г. Авершин, И.Т. Айтматов, И.М. Ватутина, С.А. Батугин, В.И. Борщ-Компаниец, Я.А. Бич, Н.П. Влох, В.И. Дорошенко, П.В. Егоров, A.A. Еременко, В.А. Квочин, A.A. Козырев, C.B. Кузнецов, М.В. Курленя, А.М. Линьков, A.B. Ловчиков, Г.А. Марков, В.Н. Опарин, И.М. Петухов, А.Д. Рубан, А.Д. Сашурин, A.A. Филипков, A.M. Фрейдин, А.Н. Шабаров, Е.И. Шемякин, Б.В. Шрепп, Н.Г. Ялымов и другие ученые.
Ключевое значение в решении проблемы изучения горных ударов имеет достоверность информации о геомеханических процессах в массиве горных пород, и, в первую очередь, о параметрах и характере действующего в нем поля напряжений, высокая неоднородность которого обусловлена влиянием большого числа природных и техногенных факторов. Необходимая надежность прогнозных оценок обеспечивается применением комплекса региональных и локальных методов геомеханического мониторинга и контроля удароопасности в сочетании с методами моделирования условий и процессов, вызывающих горные удары.
Разработке и применению аналитических и экспериментальных методов и средств исследования геомеханического состояния массива горных пород посвящены работы: A.B. Анцыферова, К.А. Ардашева, В.И. Ахматова, В.Д, Барышникова, A.A. Баряха, Ю.И. Болотина, О.В., Зотеева, A.B. Зубкова, С.А. Константиновой, B.C. Куксенко, Г.И. Кулакова, A.B. Леонтьева, B.C. Ломакина, В,В. Макарова, A.A. Мзловичко, В.А. Мансурова, В.И. Машукова, Л.А. Назаровой, В.И. Панина, В.М. Проскурякова, С.Н. Савченко, В.М. Сбоева, В.М. Се-рякова, В.А. Смирнова, И.А. Турчанинова, O.A. Хачай, В.Л. Шкуратника, B.C. Ямщикова и многих других российских и зарубежных ученых.
Для эффективной борьбы с горными ударами применяемые экспериментальные и теоретические методы должны быть максимально адаптированы к горногеологическим и горнотехническим условиям разработки конкретного месторождения и обеспечивать непрерывный мониторинг происходящих в горном массиве геомеханических и геодинамических процессов.
Удароопасные месторождения Дальнего Востока, как это следует из результатов оценки гсомеханического состояния массивов горных пород и анализа локальной и региональной геодинамики, характеризуются общей важной особенностью. Эта особенность обусловлена, прежде всего, приуроченностью территории к области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов с Сино-Индонезийской областью вулканической и сейсмической активности Новейшего времени (Р.Ф. Черкасов, 2004 г.). Специфика формирования здесь тектонических полей напряжений и проявлений горного давления определяется длительным (и продолжающимся в настоящее время) взаимодействием Евроазиатской и Тихоокеанской плит, сдвигово-магматическим режимом формирования структуры рудных полей и повышенной современной сейсмической активностью территории.
Установленная специфика, в свою очередь, предопределяет необходимость научного обоснования и разработки для контроля удароопасности таких методов и технических средств, которые бы наиболее полно учитывали сложность и особенности геомеханических и геодинамических условий отработки месторождений региона.
Решение основных вопросов указанной выше проблемы представлено в данной диссертационной работе.
Изучение закономерностей формирования природных и техногенных полей напряжений в удароопасных массивах горных пород
Установленная приуроченность месторождений региона к тектонически активным районам земной коры, для которых характерен эффект весьма неравномерного напряженного состояния участков массива горных пород, находящегося под воздействием как техногенных, так и неотектонических процессов, накладывает отпечаток на локальную геодинамическую систему, а, следователь- ' но, и на характер динамических проявлений горного давления.
Для выявления наиболее общих закономерностей формирования природных и техногегашх полей напряжений, информация о которых существенно повышает надежность прогноза опасных горнодинамических явлений, использован один из результативных численных методов — конечных элементов (МКЭ). Обобщенная расчетная модель для оценки региональных полей напряжений составлена в рамках представлений о блочно-иерархичном строении земной коры и с учетом геодинамической характеристики основных элементов этого строения на исследуемой территории. В региональном геодинамическом плане удароопасные месторождения Дальнего Востока находятся в пределах Амурского геоблока, который, по данным ряда авторов, охватывает юг Сибир-
ской платформы и ее вогнутую часть, начиная от Байкальской рифтовой зоны Центрально-Азиатского складчатого пояса, захватывает часть Сино-Корейской платформы и Сихотэ-Алинский сегмент Тихоокеанского складчатого пояса.
Мозаичную структуру исходного блока определяли методом геодинамического районирования путем морфометряческого анализа современного рельефа земной поверхности с учетом структурно-вещественных и сейсмотектонических признаков. При обосновании условий внешнего иагружения моделируемой области учитывали данные о современной геодинамической активности данного участка земной коры и оконтуравающих ее тектонических зон. Значение действующей по границам исходного блока осредненной внешней тектонической нагрузки Т = 50 МПа. Моделировали плоское напряженное состояние, в котором осевая главная деформация е, Ф 0, а напряжения сгг ~ 0. Расчеты напряженного состояния массива пород выполнены для двух вариантов: а) случай однородной сплошной среды, когда исходный блок является цельным; б) исходный блок разделен на блоки меньшего ранга.
Установлено, что в отличие от однородной среды, напряженное состояние исследуемой части Амурского геоблока, разбитого блоками меньшего ранга, весьма неоднородно: на одних участках — преимущественно вблизи раз-ломных зон — отмечается некоторое снижение напряжений до 0,7-0,8Г, на других — рост напряжений до 1,4 Г и более. В центральной области большинства блоков поле напряжений более однородно, в то время как в зоне влияния раз-ломных зон напряженное состояние намного сложнее. Здесь отмечается более высокий уровень касательных напряжений. На рисунке 1 показаны ориентация главных напряжений <т/ и и их соотношение ^¡/оз (крестики) в отдельных точках геоблоков. Установлено, что в рассматриваемой части Амурского геоблока преобладают субширотные напряжения, превышающие в 1,2 раза и более напряжения, ориентированные в субмеридиональном, направлении. Наиболее выдержанной является ориентация главных напряжений в центральном блоке, в то время как в пограничных блоках наблюдается отклонение до 40-50° в ориентации главных напряжений при удалении от границ исходного блока.
Результаты моделирования удовлетворительно согласуются с данными о параметрах полей напряжений в массивах горных пород ряда рудных месторождений Дальнего Востока, определенных тектонофизическими и инструментальными методами. При этом отметим, что напряженное состояние массивов, вмещающих ряд месторождений, характеризуется сдвиговым типом. Об этом, в частности, свидетельствуют субгоризонтальные борозды и штрихи скольжения наблюдаемые в швах тектонических нарушений, вскрытых подземными горными выработками.
Рисунок 1 - Ориентация и соотношение главных субгоризонтальных напряжений в пределах восточной части Амурского геоблока
(стрелками показаны поправления действия наибольших сжимающих напряжений в массивах, вмещающих месторождения: 1 - Николаевское и Южное; 2 - Восток-2;
3 - Солнечное и Перевальное; 4 - Хинганское)
Выявленные особенности напряженного состояния указывают, на существенное влияние глобальной сдвиговой зоны (выявленной В.П. Уткиным и др.), заложенной вдоль восточного края Евроазиатского континента, на формирование современной структуры рудных полей месторождений.
Для детализации полей напряжений в районе конкретных месторождений, особенно приуроченных к крупным разломам, может быть использован обоснованный и апробированный нами принцип, заключающийся в дополнении регионального поля напряжений полями локальных напряжений, закономерно формирующимися вокруг активных тектонических нарушений. При обосновании данного принципа опирались на разработанную в ИФЗ РАН схему распределения напряжений в окрестностях разрыва (Д.Н.Осокина и др., 1979, 1989),
согласно которой напряжения в зоне его влияния меняют свою первоначальную ориентировку и действуют строго определенным образом.
Степень геодинамического влияния тектонических нарушений IV и более высокого ранга оценивали с использованием, предложенного нами показателя тектонической активности разлома, учитывающего комплекс следующих признаков: 1) выраженность разлома в современном рельефе; 2) характер смести-теля дизъюнктнва (подвижными следует считать разрывы, сместители которых в руднике проявляются протяженными, крутопадающими, местами обводненными зонами перемятых пород с отложениями окислов железа и марганца, глинкой трения и зеркалами скольжения на контактах); 3) соответствие кинематического типа разломов современному полю напряжений; 4) ориентировку тектонических нарушений относительно разлома, контролирующего геодинамику месторождения; 5) пространственную связь тектонических нарушений с элементами геологической структуры месторождения.
Наряду с тектоническими нарушениями важными структурными элементами массива горных пород являются контакты их литологических разностей, влияние которых еще более усложняет природное поле напряжений и, часто являлось одним из факторов удароопасности.
Влияние структурных неоднородностей массива горных пород детально исследовано с применением МКЭ. Для анализа закономерностей формирования техногенного поля напряжений использовали обобщенные показатели (коэффициенты концентрации нормальных = "2-ст^ / а," + а* и касательных
к, = 2гт„ (/ а" + о, напряжений), характеризующие отношение величин действующих напряжений в конкретной рассматриваемой точке поля вдоль направления о" или о" заданных исходных напряжений к их среднему значению <тср,.
Напряжения в массиве, включающем структурные неоднородности, определяются влиянием следующих основных факторов: расстоянием до линии контакта; физико-механическими свойствами (главным образом, упругими характеристиками) горных пород; формой контактирующих поверхностей и их ориентацией по отношению к направлению действия главных напряжений. Для оценки напряженного состояния в зоне влияния прямолинейных породных контактов справедлива следующая зависимость:
к, =1,1+1,3-10"3 £„(19—£„)+1,2 • 10~*11(11 - 80,8) + 0,35со8а(0,5+—), (1)
Л
где ЕК — Е1 /Е2 — соотношение модулей упругости слагающих контакт горных пород (Е/ — жестких; Е2 — мягких);
• ка — коэффициенты концентрации нормальных; напряжений в твердых горных породах;
Л — расстояние от данной точки до линии контакта (Я=0.. .40 м), м.
а — угол между простиранием линии контакта и направлением действия первых главных напряжений; а — 0.. .90°.
Результаты геомеханических исследований на Николаевском, Южном, Хинганском и других месторождениях региона свидетельствуют, что их склонность к горным ударам во многом связана с высоким уровнем действующих в массивах тектонических напряжений. Существенная неоднородность естественных полей напряжений, предопределяемая сложностью и особенностями тектонической структуры месторождений, усиливается при техногенном воздействии на породный массив в результате горных работ.
Основные закономерности перераспределения исходного поля напряжений под влиянием горных работ выявлены комплексным методом, включающим численное моделирование НДС и непосредственные шахтные измерения в подземных горных выработках. Представительные результаты получены для условий Хинганского оловорудного месторождения, отработку которого ведут с применением двух основных вариантов подэтажно-камерной системы разработки: со скреперной доставкой и выпуском руды через двусторонние заезды.
С началом массовой отбойки руды в окружающем очистную камеру массиве возникают дополнительные сжимающие напряжения, наибольшие из которых в большинстве случаев ориентированы в сторону выработанного пространства. Увеличение напряжений наблюдается на расстоянии до 35 м от контура очистных камер. По мере приближения границы очистного пространства и увеличения площади надработки отмечается закономерный рост дополнительных напряжений, которые на расстоянии 6...10 м достигают значений 9...12 МПа. Степень влияния выработанного пространства на НДС массива днища и бортов очисткой камеры при различных системах разработки отражают регрессионные зависимости (значения коэффициентов корреляции 1{ху 0,71-0,85), полученные по результатам шахтных измерений напряжений в горных выработках:
для днища камеры с погрузочными заездами:
К =--,(Я =0,71); (2)
0,07 + 0,0 ПХ к " ' к '
для днища камеры с выпускными дучками:
= (3)
для массива на уровне подэтажного горизонта (в обоих вариантах):
Результаты измерений имеют хорошую сходимость с данными расчетов МКЭ (расхождение в большинстве случаев не превышает 20 %).
Более сложная картина распределения напряжений складывается в результате взаимного влияния нескольких выработанных пространств в условиях структурной неоднородности массива горных пород. Рисунок 2 отражает характер природно-техногенного поля напряжений, формирующегося на участке шахтного поля Хинганского рудника на стадии полной отработки рудной зоны.
Рисунок 2 - Распределение коэффициента концентрации нормальных (а) и касательных (б) напряжений в массиве горных пород рудной зоны Загадочной Хинганского рудника на стадии ее полной отработки
На этой стадии коэффициенты концентрации напряжений в междублоковых целиках в 1,6...2,2 раза превышают средние значения. Изменение напряженности междукамерных целиков, в зависимости от упругих характеристик горных пород, иллюстрирует рисунок 3.
Выявленные закономерности формирования природных и техногенных полей напряжений использованы при обосновании параметров применяемых систем разработки, порядка и направления отработки камерных запасов и выборе охранных мероприятий по проведению и поддержанию подготовительных выработок, а также и при обосновании схем применения систем геомеханического мониторинга в участках, в которых прогнозируются зоны высокой концентрации напряжений.
Выявленные по результатам предварительных исследований с применением расчетных методов потенциально удароопасные зоны, подлежат инструментальному дистанционному контролю геоакустическим методом, обеспечивающему возможность наблюдений за процессом формирования очагов разру-
шения непосредственно от начальных стадий их образования, что делает возможным контроль состояния характерных участков массива и конструктивных элементов систем разработки.
а
1-4 — графики изменения коэффициентов концентрации напряжений при различных соотношениях модулей упругости кварцевых порфиров и их брекчий (£V) при const - 60000 МПа: 1 — Е,/Ег6; 2 — Е/Ет=3; 3 — £/£^1,5; 4 — E,/Ef 1
Рисунок 3 - Изменение коэффициента концентрации нормальных (а) и касательных (б) напряжений в междукамерных целиках в зависимости от соотношения упругих характеристик горных пород структурно-неоднородного массива
Экспериментальные исследования геомеханических процессов в удароопасных массивах горных пород с использованием геоакустических методов
Исследования геомеханических процессов в удароопасных массивах горных пород выполнены в натурных и лабораторных условиях. Установлена объективная связь между такими разномасштабными явлениями, как разрушение образцов горных пород под прессом, горные удары и даже землетрясения, что позволяет получать ценную информацию о поведении горных пород под нагрузкой еще на стадии лабораторных исследований.
В процессе лабораторных исследований физических свойств горных пород месторождений Дальневосточного региона подтверждена, установленная в других условиях рядом ученых (А.Н. Ставрогиным, М.В. Касьяном, Г.И. Кулаковым, В.Л. Шкуратником и др.), взаимосвязь между проявлениями акустической эмиссии и процессами разрушения горных пород, позволяющая выделить несколько стадий предразрушения геоматериала.
О многостадийном характере разрушения пород свидетельствуют результаты анализа изменения показателя амплитудного распределения АЭ импульсов Ь, установленные в процессе нагружения образцов кварцевых порфиров. Из обобщенного графика Ь =Л°д^асж)11 а рисунке 4 видно, что все кривые имеют ряд особенностей, главная из которых заключается в наличии не менее двух экстремумов, характеризующих различные стадии предразрушения. У всех трех кривых ниспадающая ветвь приходится на заключительную стадию нагруже-
ния, где показатель Ь стремится к нулю, что указывает на начало процесса разрушения как на микро-, так и на макро-уровнях. Предельно напряженное состояние, за которым может последовать неуправляемый процесс разрушения горной породы, для выделенных типов образцов изменяется от 0,7 до 0,9 предела прочности на сжатие.
Ь 2.0
1,5
1,0
0,5
Область находящаяся ниже ¿=1 характеризует потенциальную ударо-опасность горной породы 0,5 1,0 ^д^сж
Рисунок 4 - Характер зависимости показателя амплитудного распределения сигналов АЭ (6) от относительной нагрузки на образец при различной продолжительности периода акустической активности: а — малой; б — средней; в -— большой
Выявленные на стадии лабораторных исследований закономерности изменения характера и параметров АЭ дают возможность точнее представить механизм поведения горных пород на различных стадиях их нагружения и контролировать его в условиях конкретных месторождений локальными и региональными методами.
Применяемая на начальном этапе сейсмоакустическая аппаратура «Гроза-16» с увеличением объемов выработанного пространства и усложнением гео-мсханической ситуации оказалась менее эффективной и была заменена или дополнена измерительным комплексом на базе разработанной НПО «Дальстан-дарт» и усовершенствованной в ИГД ДВО РАН микросейсмической станции «Прогноз-5», которая в совокупности с дополнительно разработанными техническими и программно-методическими средствами представляет собой систему контроля горного давления. На нижних горизонтах Хинганского и Николаевского рудников создана разветвленная сеть геофонов, охватывающая наиболее удароопасные участки рудничного поля площадью до 0,3 км2.
Экспериментальные данные позволили выявить следующие особенности проявления акустической активности в разрабатываемых массивах. В зонах контроля регистрировалось и проходило селекцию от 50-70 до 250-300 и более событий естественной АЭ в месяц. Большая часть (около 70 % от общего числа) источников акустических сигналов лоцируется в районах интенсивного ведения горных работ. На отдельных участках очаги источников АЭ объемно концентрируются, формируя, так называемые, акустически активные зоны, отражающие процесс перераспределения напряжений и деформаций в массиве под влиянием горных работ.
Выявлены также акустически активные зоны, имеющие плосколинейную форму, ориентированные вдоль геодинамических структур. Такие зоны (тектонической природы) могут быть прерывистыми, состоящими из отдельных, лежащих в одной плоскости сосредоточений очагов АЭ, часто приуроченных к местам жесткого сочленения берегов разрывных нарушений или контакта границ тектонических блоков. Строение зон этого типа иллюстрирует рисунок 5.
Одной из особенностей реализации геоакустических волновых полей является отдаленный «отклик» блочного массива на интенсивное технологическое воздействие, когда очаги АЭ-импульсов регистрируются не только в непосредственной близости от места массового взрыва, но и на значительном (более 100 м) расстоянии от него, концентрируясь вблизи границы тектонических блоков.
V
V' Ж
♦ ♦ 1г «к* Г/От -Ф- 1 ^ж**!^' 66-С, (ДЯ /
V ■ ю 4 V ч ,;< N . '.
\\ 4
гъо .+зо ы А - А
о Ктрш. ЮбилсОни) »П
Шо «О О в Г* " о ^Р
оКмдо. Разведочные] % О
Б-Б
'у
Ч>о
*
t — тектонические няруиюнигг, 2 — очааи «этических иипупьсов; 3 - круеоеац диаараииа трвщиноеетосгпи: 4 - моста установки приемных преобразователей
Рисунок 5 - Линейные зоны концентрации очагов АЭ-событий, зарегистрированных при отработке Хинганского месторождения (в проекции на горизонт минус 30 м)
При этом наблюдается также явление периодической акустической активизации массива (установленное в 1994 г. в условиях начала отработки глубоких горизонтов Хинганского рудника), которое заключается в следующем.
Наибольшее число микросейсмических событий регистрируется сразу после проведения взрывных работ и в течение короткого промежутка времени (около 20 мин) интенсивность АЭ более чем на два порядка превышает ее среднемесячный уровень. Затем в течение часа происходит резкий спад интенсивности АЭ почти до фонового уровня, но затем она вновь повышается, достигая второго экстремума через 1,5-2,5 часа. Еще одно (третье) повышение акустической активности массива наблюдается через 3-4 часа после взрыва. В результате анализа интенсивности АЭ за более длительный интервал времени (час, смену, сутки) установлено, что отмеченная периодичность изменения характера излучения упругих импульсов сохраняется в течение 1-2 суток после взрывных работ.
Отмеченное явление иллюстрируют графики, построенные по результатам геоакустических наблюдений за поведением массива под влиянием процесса массовой отбойки руды в районе очистного блока 65-С1 Хинганского рудника (рисунок 6). На рисунке по вертикальной оси отложены значения кратности увеличения интенсивности АЭ по отношению к ее среднему (фоновому) уровню.
Подобный характер акустической активности отмечен также в процессе экспериментальных измерений АЭ на Николаевском руднике.
Рисунок 6 — Динамика изменения относительной интенсивности АЭ в очистном блоке 65-С1 после массовых взрывов, проведенных: 1 — 06.07.1994 г.; 2 — 20.09.1994 г.; 3 —16.11.1994 г.
12 3 4
Врамч после массового взрыва, час
В окруженном выработанными пространствами целике наблюдали рост интенсивности АЭ (зоны концентрации очагов на рисунке 7), завершающийся, как правило, динамическими проявлениями горного давления в форме толчков, после которых следовал спад акустической активности. Спустя некоторое время, этот процесс повторялся.
] — выработанное пространство; 2 — места динамических проявлений горного давления; изолинии отражают плотность пространственного распределения очагов АЭ
Рисунок 7 - Зоны концентрации очагов микроразрушений участка массива горных пород Николаевского месторождения по данным локации источников акустической эмиссии в период с 01.01.05 г. по 31.09.05 г.
Выдвинута гипотеза о пульсирующей активизации геомеханических процессов, регистрируемой в тектонически и техногенно нарушенных массивах горных пород, и проявляющейся в сейсмоакустических волновых полях в виде сменяющих друг друга периодов роста и последующего спада энерговыделения и концентрации очагов излучаемых АЭ-импульсов. Длительность периода и характер такой активизации зависят от ряда выявленных элементов технологической и тектонической структуры рудничного поля.
Результаты геоакустических наблюдений в условиях действующих рудников Дальнего Востока, позволили выявить ряд важных в научном отношении особенностей формирования геоакустических волновых полей в разрабатываемом горном массиве, а также составить практически значимое представление о его геодинамическом состоянии, и предварительно выделить потенциально удароопасные участки рудничного поля.
Вместе с тем, в процессе экспериментальных исследований выявлено определенное несовершенство применяемых технических и программно-методических средств, что затрудняет или делает невозможным эффективный геоакустический контроль в период интенсивных техногенных шумов, генерируемых при выполнении основных технологических операций. Для повышения помехозащищенности измерительных комплексов предложены новые решения, базирующиеся на использовании теоретически обоснованных и экспериментально установленных особенностей распространения и изменения параметров АЭ-сигналов различной природы (скорости акустических волн, спектральных характеристик, длительности и параметров фронта и формы сигналов). Реализация этих решений предполагает применение автоматизированных систем геоакустического мониторинга нового поколения, отвечающих ряду основных требований, в числе которых: увеличение числа и расширение диапазона измеряемых параметров акустической эмиссии, повышение степени оперативности и достоверности контроля.
Разработка направлений развития и совершенствование средств геоакустического контроля динамических проявлений горного давления
С учетом предварительно установленных требований к современным средствам контроля горного давления и выявленных современных мировых тенденций построения измерительно-вычислительных комплексов обоснована и технически реализована концепция многоканальной цифровой автоматизированной сейсмоакустической системы геомеханического мониторинга. Система состоит из подземной и поверхностной частей и включает в себя цифровые
приемные преобразователи, объединенные в одном блоке ретранслятор, источник питания и синхронизатор, многопортовый расширитель RS-485 и центр приема и обработки потока АЭ-импульсов, управления датчиками и контроля всех узлов и трактов системы на базе персонального компьютера.
Одним из основных элементов системы являются цифровые приемники акустических сигналов (ЦП), в которых формирующиеся на выходе преобразователя аналоговые сигналы оцифровываются, буферизируются, обрабатываются и передаются по цифровым каналам связи в размещаемый на поверхности управляющий системой центральный компьютер. Для цифрового приемного преобразователя предложена комбинированная схема, в которой высокопроизводительный (производительность 100 MIPS) сигнальный процессор C8051F121 дополняется вторым — коммуникационным — процессором C8051F236, совместная работа которых обеспечивает высокую скорость обработки и передачи данных в цифровом формате.
Функциональная схема цифрового приемника акустических импульсов представлена на рисунке 8.
Первичный преобразователь
QbgL 0—0-
До 3-5 м
Блок цифровой обработки ■ акустических сигналов
6
R5
-485
10-«— 9
ЭПУ
1 - первичный преобразователь акустических сигналов в электрические (пьезо-элемепт); 2 - предварительный усилитель; 3 - согласующий усилитель - фильтр; 4 - буферная память цифрового приемника; 5 - аналого-цифровой процессор; б — цифровой процессор обмена данными; 7 - имитатор контрольного акустического импульса; 8 - устройство запуска имитатора; 9 - блок питания; 10 - схема синхронизации часов реального времени; 11 - гальваническая развязка 118-485
Рисунок 8 - Функциональная схема цифрового приемника акустических импульсов в системе геомеханического мониторинга
Для оптимального использования каналов связи предусмотрен трехступенчатый принцип передачи информации. На первой ступени передаются только значения макропараметров (метки времени, максимального уровня амплитуды, числа волн в импульсе и его сигнатуры и т.п.)- На второй ступени, после выделения истинной локационной серии, считываются значения формы переднего фронта, которые необходимы для программы уточнения задержки
между акустическими импульсами. На третьей ступени — с канала, принявшего сигнал первым, считывается вся форма сигнала. Для формирования информационных потоков и управления режимами их передачи по цифровым каналам применяется протокол на базе ТСРЛР, обеспечивающий гибкое масштабирование расположения основных элементов измерительного комплекса. Автоматизация работы узлов и элементов системы, обмен данными с датчиками и управление их сетью обеспечивается разработанными оригинальными алгоритмами и программами. Понижение техногенных шумов достигается предложенным принципом двухуровневой селекции, реализуемым путем применения работающих в адаптивном режиме ЦП, при котором автоматически активируются делители и полосовые фильтры, и последующей программной идентификацией полезных сигналов и отбраковки серий, непригодных для локационного анализа.
Действующий образец цифровой автоматизированной сейсмоакустиче-ской системы, отличающийся от существующих аналогов более высокой скоростью обмена данных в многоканальном режиме, измерением большего числа параметров АЭ и возможностью эффективного геоакустического контроля в сложной помеховой обстановке действующего горнодобывающего предприятия, испытан и введен в опытную эксплуатацию на руднике «Глубокий» ОАО «ППГХО».
Разработка научных основ сейсмоакустического контроля удароопасности массивов сложной тектонической структуры
Повышение эффективности функционирования систем геоакустического контроля в конкретных горнотехнических и геомеханических условиях предполагает совершенствование организации их работы. Разработан и апробирован в производственных условиях ряд организационно-технических принципов: согласование схем установки элементов геоакустической системы с характерными объектами контроля и со схемой расположения горных выработок, трансформация сети геоакустической системы в связи с развитием горных работ, перевод информативных параметров геоакустической системы в категорию технологических параметров контроля и управления горным давлением, включение в геоакустическую систему элементов для измерения основных акустических характеристик контролируемого массива горных пород.
Основываясь на возникшей из результатов шахтных наблюдений и измерений идее существования в разрабатываемом массиве горных пород изменяющихся в пространстве и во времени акустически активных зон, была поставлена и решена задача адаптации имеющихся методических разработок к
специфическим условиям удароопасиых месторождений Дальневосточного региона. ■
Разработанный вариант метода геоакустического мониторинга очагов . микроразрушений заключается в идентификации и анализе динамики формирования акустически активных зон и в последующем прогнозировании ударо-опасности на основе устанавливаемых закономерностей изменения геоакустической активности массива. При этом учитываются особенности проявления акустической активности как при испытании образцов горных пород, так и в натурных условиях.
С учетом временного фактора и длительной прочности пород для условий конкретного месторождения рекомендуется выделять следующие диапазоны напряженности горных пород, соответствующие характерным стадиям Их пред-разрушения: I стадия — рассеянного накопления повреждений — (0...0,3)сгеас; II стадия — когерентного накопления повреждений — (0,3...0,7)асж; III стадия — хрупко-пластическая дилатансия с анизотропным упрочнением — свыше 0,7 ег.,.. С наступлением П1 стадии массив в очаге разрушения считается неустойчивым, способным в очень короткое время перейти к стадии лавинообразного разрушения.
Используя ранее установленную (Ставрогин А.Н. и другие) закономерность, согласно которой образцы горной породы одинакового объема и формы излучают в процессе испытаний примерно одинаковое количество импульсов, и принцип подобия, можно полагать, что в пределах элементарного объема массива за весь период предразрушения при прочих равных условиях выделяется определенное число акустических импульсов, суммарная энергия которых - величина постоянная.
Общее число АЭ-импульсов в контролируемом объеме, выделившихся за весь период разрушения Л^, может быть определено из выражения:
Ыу=)йп(Х1,0Ш, (5)
<1 ■
где — интенсивность АЭ в единице объема, имп./с;
хк — координаты очага АЭ-импульса (к = {1,2,3});
¡1, <2 — время соответственно начала и завершения процесса ' контроля, с.
Для определения величины удельной энергии, затрачиваемой на необратимое деформирование единицы объема горных пород в хрупко-пластическом процессе предразрушения, предложена зависимость:
Er^T^v, (6)
У м
где V — объем контролируемой зоны, м3;
Ц — дилатансионный объем трещин, м3;
ття — касательные напряжения в окрестности разрабатываемого участка массива горных пород, МПа.
Учитывая, что по различным источникам па акустические колебания расходуется от 3 до 8 % от полной энергии трещинообразования, принимаем ЕуЭ = 0,05^, где Е" — акустическая энергия в пределах акустически активной зоны определенного объема, которая регистрируется аппаратурой в процессе контроля. Величина Е*э может служить критерием для оценки полноты разрушения. При ЕуЭ > 0,7Е*3^, наступает III (опасная) предразрушающая
стадия, за которой следует лавинообразный неуправляемый процесс разрушения геоматериала, В результате предварительных оценок, получены следующие значения jEf^ для пород некоторых месторождений Дальневосточного региона: для геденбергитового скарна 1,4 кДж/м3; для известняка £¿^=1,08 кДж/м3; для кварцевых порфиров 1,97 кДж/м5.
Анализ и обобщение результатов изучения особенностей проявления акустической активности в разрабатываемых удароопасных массивах горных пород дали основания для классифицирования выделяемых акустических объектов (таблица 1): А) фоновое (незакономерное) распределение источников АЭ; Б) участки более или менее равномерной, но плотной и различающейся друг от друга акустической активности; В) сравнительно плоско-протяжённые зоны концентрации; Г) объёмные концентрированные зоны. С учетом выявленных особенностей акустических объектов, предложена фоново-доменно-линеаментно-зонная модель акустической активности массива в масштабе шахтного поля, в двух последних структурных элементах которой обоснована необходимость выделения наиболее активных участков — очагов как идентификаторов в процессе мониторинга опасных горнодинамических явлений.
Геализация предлагаемого методического подхода осуществляется в несколько этапов: 1) выявление в шахтном поле зарождающихся акустически активных зон; 2) изучение активных зон, включающее их геометризацию и определение ряда параметров, характеризующих стадии нагружения горных пород и процесс формирования удароопасной ситуации; 3) мониторинг выделенных активных зон, заключающийся в контроле за эволюцией этих зон и оперативной оценке потенциальной удароопасности массива пород в их пределах.
Таблица 1 - Модель акустической активности разрабатываемого массива горных пород (характеристики акустических объектов)
Выделяемый акустический объект Геометрический вид вку- . стическич объектов Установленные пределы значений интенсивности АЭ, событий/сутхи Наличие очагов 1 Энергия в очаге (источткв). Характер проявления АЭ* активности Использование в тео механических моделях
А. Фоновое излучение АЭ: участей незакономерно распределенных отдельных источников АЭ • • * • *- 0...5 Нет/0,01...2 Дж(в виде одиночных АЭ-событнй) Для обоснования устойчивого (не опасного) состояния массива
Б. Домены разных концентраций АЭ: участки квазиравномерно плотного распределения источников АЭ 10...50 ' Нет/0,05....5 Дж (в виде одиночных и непродолжительных серий АЭ-собьяий) Для выявления стадии начала активизации массива
В. Акустолиневмеяты; плосколинейно распределенные зоны источников АЭ » V ** 0...30 Да/1 ...20 Дж и более (в виде многократиых серий и одиночны* АЭ-событиВ) Для геоднка-кнчсского районирования н оценки степени активизации разломов
Г. Акустически активные зоны; объемные зоны концентрации источников АЭ а 20..,100 и более Да/ 10—100 Дж и более (в виде многократных серий и одиночных АЭ-событиВ) Для оценки удароопасности и зон повышенного горного давления
Удароопасное состояние массива горных пород предложено оценивать интегральным показателем удараопасности, учитывающим ряд признаков склонности массива горных пород к динамическим проявлениям горного давления. Состав интегрального показателя удароопасности приведен в таблице 2.
Количественные и качественные значения критериев (являющихся элементами интегрального показателя удароопасности) определяют эмпирически для условий конкретного объекта контроля и уточняют по мере накопления фактического материала. Все составляющие элементы в зависимости от их значимости имеют соответствующий удельный вес, оцениваемый баллами. В процессе оценки по интегральному показателю баллы суммируют и определяют степень удароопасности массива пород в пределах активной зоны.
Выражение для определения значения интегрального показателя удароопасности записывается следующим образом:
ы
где Пуэ — интегральный показатель удароопасности;
К1 —значение ¡-го признака удароопасности, баллы;
k¡ — удельный вес соответствующего признака (к1 =0,5... 1,5), усл. ед.
Таблица 2 - Состав интегрального показателя удароопасности для оценки состояния массива в активной зоне по данным геоакустического контроля
№ пМ Элементы интегрального показателя (при-анаки) удароопасности Уд. seo соответствующего признака, yen.ел Значения признаков1 и их балльное выражение, характеризующее определенный тип состояния массива
устойчивый переходный неустойчивый
1 Близость очаговой зоны к обнажению (К]), м 1,5 Более 10 (0) 10...3 . (0,8) Менее 3 (1,2)
2 Продолжительность спада акустической активности после технологических взрывов (К2), ч 1,2 Менее 0,5 (0) 0,5... 1 (0,8) Более 1 (1.5)
3 Конценгрированность очагов АЭ в зоне (Ка), м' 1 Более 5 (1) 5...1 (1,5) Менее 1 (2)
4 Рост соотношения числа сильных (более 5 Дж) и слабых (менее 1 Дж) акустических импульсов (КО 1 До 1:5 (0,5) 1:5.. J (1,5) Более 1:3 (2)
5 Скорость и направление миграции очагов АЭ (смещения центра зоны) (К?), м/сутки 0,8 До 0,2 (0,2) 0,2,..1, в одном направлении (0,5) Более 1, на обнажение (1,5)
6 Повторяемость периодов акустической активности и ее незатухающий характер (Кд) 0,8 Одноактный затухающий характер (0) Периодически повторяющиеся стадии АЭ (0,8) Многократно повторяющийся незатухающий характер (1,5)
7 Степень локализации источников АЭ в зоне (Кг) м°'! 0,5 Более 10 (0) 10...3 О) • Менее 3 (1.5)
8 Суммарная длительность эмиссии акустических импульсов (К3), сутки 0,5 Менее 1 0) 1...5 (1,2) Более 5 (1.5)
* Значения признаков, экспериментально установленные для условий нижних горизонтов Хинганского и Николаевского рудников.
Методика апробирована на Хинганском и Николаевском рудниках. Для условий нижних горизонтов установлены следующие значения интегрального показателя. Устойчивому (неопасному) состоянию массива горных пород в пределах активной зоны соответствуют значения показателя Пуд < 2,5. Значения Пуэ = 2,5—5,4 характеризуют переходное состояние горного массива. В случае, когда величина П^ > 5,4, массив считается неустойчивым (удароопасным) и горные работы на этом участке необходимо вести с применением специальных профилактических мероприятий.
Использование установленных закономерностей изменения акустической активности и предлагаемого интегрального показателя удароопасности позволяет выполнять обоснованную оценку геомеханического состояния массива горных пород и прогнозировать в нем очаги опасных динамических проявлений горного давления в процессе геоакустического контроля и мониторинга.
Разработка и реализация принципов и приемов предотвращения опасных динамических проявлений горного давления
По результатам анализа, систематизации и геомеханического обоснования способов снижения удароопасности применительно к условиям месторождений Дальнего Востока разработаны рекомендации по применению комплекса локальных и региональных организационно-технических мер по предотвращению горных ударов.
К первым отнесены: придание поперечному сечению выработок полигональной или эллипсовидной формы; исключение взаимного влияния сближенных выработок; различные способы приведения выработок в неопасное состояние. Изменение уровня напряженности массива в окрестностях выработки после щелевой разгрузки показано на рисунке 9.
■20 МПа
•50 А1Па
Рисунок 9 - Распределение коэффициентов концентрации нормальных и касательных (кт) напряжений вокруг выработки: а — до применения профилактических мероприятий; б — после образования разгрузочных щелей
Региональные мероприятия включают в себя: трассировку горнокапитальных и горноподготовительных выработок (в том числе в зоне влияния тектонических нарушений) и рациональное размещение узлов их сопряжения; выбор такого порядка ведения очистных работ, при котором обеспечивается исключение излишних концентраций напряжений в массиве горных пород; исключение или сокращение изолированных целиков; оптимальные размеры этажей и блоков и др. В рассматриваемых ус-
ловиях повышенной геодинамической активности месторождений региона обоснована перспективность способа управления динамическими проявлениями горного давления путем разрядки геодинамических напряжений.
Рисунок 10 - Структура методики контроля и управления геомеханическим состоянием массива горных пород
Рекомендуемые состав и последовательность комплекса мероприятий научно-технического обеспечения при освоении удароопасных месторождений представлены в предлагаемой структуре методики контроля и управления геомеханическим состоянием массива горных пород с использованием геоакустической информации (рисунок 10).
Разработанные по результатам исследований основные принципы и приемы управления динамическими проявлениями горного давления на ударо- . опасных участках включены в Указания по безопасному ведению горных работ на рудниках Хинганском, Николаевском и Южном, в планы работы служб горных ударов, в организационно-технические мероприятия по ведению горных работ на этих рудниках и могут быть использовапы при решении вопросов вскрытия и эксплуатации других удароопасных месторождений. К настоящему времени большинство разработанных защитных и противоударных мероприятий прошло апробацию в шахтных условиях.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе дано решение крупной научно-технической проблемы геомеханического обеспечения безопасного и эффективного освоения удароопасных рудных месторождений Дальнего Востока России. Для условий освоения этих месторождений впервые разработаны ■ и реализованы на практике научно обоснованные методические, технические и технологические решения, определяющие прогрессивное развитие методов и средств сейсмоаку-стического контроля и мониторинга геомеханического состояния массива горных пород.
Основные теоретические положения, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1 Выявлен ряд особенностей условий разработки удароопасных месторождений региона, которые необходимо учитывать при изучении геомеханического состоящая массива горных пород: глубокое залегание (с тенденцией к увеличению глубины горных работ), сложное (в том числе - блоковое) геолого-структурное строение, значительная тектоническая нарушенность, высокие прочностные и упругие свойства горных пород, а также особые геотектоническая позиция и региональная геодинамика, определяемые длительным (продолжающимся и в настоящее время) взаимодействием Евроазиатской и Тихоокеанской плит, сдвигово-магматическим режимом формирования структуры рудных полей и повышенной современной сейсмической и геодинамической активностью территории.
2 Экспериментальными измерениями и моделированием напряженно-деформированного состояния массива горных пород установлено проявление в разрабатываемых месторождениях неравнокомпонентных полей напряжений, в которых преобладают горизонтальные сжимающие напряжения, наибольшие из которых ориентированы в субширотном направлении и в 1,8-3 раза превышают гравитационную составляющую от веса налегающей толщи пород, указывая тем самым на определяющее влияние тектонических сил в формировании естественного напряженного состояния.
3 Установлены закономерности формирования природно-техногенных полей напряжений в структурно-неоднородных массивах месторождений региона, в которых в .зависимости от упругих характеристик горных пород, геометрии выработанных пространств и их ориентировки относительно результирующие напряжения могут более чем в 2 раза превышать первоначальный уровень, создавая условия для образования потенциально удароопасных зон.
4 Расчетными и экспериментальными методами (геодинамическим районированием, геоакустическими измерениями, шахтными наблюдениями) подтверждена возможность активизации геодинамических процессов на определенной стадии развитая крупномасштабных горных работ , что приводит к региональному перераспределению первоначальных напряжений в пределах шахтного поля и к повышению удароопасности в отдельных его участках.
5 Обоснована необходимость мониторинга геомеханического состояния массива горных пород в масштабе шахтного поля с использованием инструментальных оперативных методов контроля. Показана высокая эффективность гсо-акустического метода, обеспечивающего возможности: установления закономерностей перехода в акустически активное состояние очаговых зон опасных динамических проявлений горного давления на критических стадиях деформирования; отслеживания и изучения процесса формирования очагов разрушения горных пород как на локальном, так и на региональном уровнях; прогнозирования на этой основе начала стадии неуправляемого разрушения массива горных пород.
6 На основании результатов измерений акустической эмиссии (АЭ) в лабораторных и шахтных условиях с применением средств контроля локального уровня и экспериментальной системы регионального контроля «Прогноз-5АМ»:
— систематизированы и классифицированы проявления геоакустической активности массива горных пород в зависимости от характера распределения источников АЭ и вида выделяемых геоакустических объектов;
- установлена взаимосвязь проявлений акустической эмиссии с процессами разрушения горных пород, подтверждающая фундаментальную возможность выявления различных стадий нагружения горных пород посредством определения характера и параметров излучаемых акустических импульсов;
— экспериментальные данные об особенностях, характере и закономерностях пространственно-временного распределения источников АЭ в шахтных полях удароопасных месторождений использованы при изучении механизма формирования и эволюции потенциально удароопасных зон и оценке геомеханического состояния разрабатываемого массива.
7 Разработаны научные основы решения актуальной задачи горной геомеханики — прогнозирования начала опасной стадии неуправляемого разрушения массива горных пород путем использования модели напряженно-деформированного состояния (включающей трехстадийное предразрушение, оцениваемое показателем удельной энергии, затраченной на необратимое деформирование единицы объема в хрупко-пластическом процессе разрушения) и согласующейся с ней предложенной модели акустической активности массива горных пород, что подтверждается экспериментальными данными о месторасположении и параметрах источников акустической эмиссии. Использование установленных закономерностей изменения акустической активности и предлагаемого интегрального показателя удароопасности позволяет выполнять оценку геомеханического состояния массива горных пород и прогнозировать в нем очаги опасных динамических проявлений горного давления в процессе геоакустического контроля и мониторинга.
8 Установлены основные позиции развития геоакустических систем контроля горного давления и их автоматизации, заключающиеся в обеспечении требований увеличения числа и расширения диапазона измеряемых параметров акустической эмиссии, повышения степени оперативности и достоверности контроля, включенные в разработанную и технически реализованную концепцию многоканальной цифровой автоматизированной сейсмоакустической системы, интегрирующую современные микропроцессорные и компьютерные технологии, эффективные алгоритмы и программное обеспечение.
9 Разработаны и реализованы на рудниках основные принципы организации работы систем геоакустического контроля опасных проявлений горного давления. На руднике «Глубокий» ОАО «ППГХО» испытан и введен в опытную эксплуатацию изготовленный в ИГД ДВО РАН действующий образец цифровой автоматизированной сейсмоакустической системы (нового поколения по отношению к известным), отличающийся от существующих аналогов
более высокой скоростью обмена данных в многоканальном режиме, измерением большего числа параметров АЭ и повышенной помехозащищенностью.
10 Для условий удароопасных месторождений Дальневосточного региона выполнено геомеханическое обоснование комплекса методов прогноза и предотвращения горных ударов, включенных в инструктивно-нормативные документы («Указания по безопасному ведению горных работ на Хинганском месторождении, опасном по горным ударам», «Указания по безопасному ведению горных работ на Николаевском и Южном месторождениях (ОАО «ГМК «Даль-полиметалл»), и являющихся важным составным элементом обеспечения безопасности и эффективности горных работ.
Основные научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:
1 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Оценка VI контроль удароопасности массива горных пород на рудниках.-Владивосток: Дальнаука, 2001.- 169 с.
2 Рассказов И.Ю., Мамаев Ю.А. Исследование напряженно-деформированного состояния массивов горных пород на месторождениях Дальневосточного экономического региона // Колыма.-1988.-№ Ю.-С. 18-20.
3 Рассказов И.Ю. Исследование особенностей формирования поля напряжений в районе Хинганского оловорудного месторождения // Геодинамическое районирование недр.-Кемерово: КузПИ, 1991.-С. 94-101.
4 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Влияние тектонической структуры месторождения на характер напряженного состояния массива горных пород // Колыма.-! 992.-№ З.-С. 8-12.
5 Динамические проявления горного давления на Хинганском месторождении / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, Б.И. Берман и др. // Горный журнал,-1992.-№ 3. С.-56-61.
6 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Исследование акустической активности удароопасного массива горных пород // Рациональное освоение месторождений полезных ископаемых Дальнего Востока.—Владивосток: Дальнаука, 1997.-С. 120-127.
7 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Оценка геомеханического состояния удароопасного массива горных пород // Проблемы геодинамической безопасности. Материалы II международного рабочего совещания по геодинамическому районированию недр, Санкт-Петербург, 24-27 июня 1997.-СПб: ВНИМИ, 1997.-С. 164-169.
8 Контроль состояния массива горных пород удароопасного месторождения сейсмоакустическим методом / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, Ю.И. Боло-
тин, B.B. Нечаев // Эффективные способы добычи и переработки полезных ископаемых Дальневосточного региона.-Владивосток: Дальнаука, 1998.-С. 78-88.
9 Исследование геодинамики массива месторождения по данным локации очагов источников акустической эмиссия / И.Ю. Рассказов, Г. А. Курсакин, А.Н. Поляков, Е.В. Малегин // Эффективные способы добычи и переработки полезных ископаемых Дальневосточного региона.-Владивосток: Дальнаука, 1998.-С. 89-97.
10 Рассказов И.Ю. Исследование геомеханического состояния удароопас-ного массива горных пород сейсмоакустическим методом / Проблемы геотехнологии и недроведения. (Мельниковские чтения) // Доклады международной конференции, 6-10 июля 1998 г.-Екатеринбург: УрО РАН, 1998.-Т. 1.-С. 159165.
11 Рассказов И.Ю. Сейсмоакустический контроль удароопасного массива горных пород на Хинганском руднике // Горная геофизика. Международная конференция. 22-25 июня 1998 г., Санкт-Петербург.-СПб.: ВНИМИ, 1998.-С. 194-200.
12 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А., Человечкова И.П. Особенности изменения напряженного состояния, сложноструктурного массива горных пород при отработке сближенных рудных тел // Актуальные проблемы повышения эффективности комплексного освоения месторождений полезных ископаемых Дальнего Востока.-Владивосток: Дальнаука, 1999.-С. 89-101.
13 Рассказов И.Ю. Геодинамическое районирование рудных месторождений сложной тектонической структуры / Научные и практические аспекты добычи цветных и благородных металлов // Доклады международного совещания.- Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2000.-Т. 1.-С. 30-36.
14 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Структура программно-методического комплекса в системе сейсмоакустического геоконтроля // Научно-технические проблемы освоения минеральных ресурсов на Дальнем Востоке.-Владивосток: Дальнаука, 2000.-С. 105-111.
15 Изучение геомеханических процессов по данным локации источников акустической эмиссии / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, Ю.И. Болотин, В.В. Нечаев, Г.А. Калинов // Акустические излучения. Геоакустика. Электроакустика. Ультразвук: Сборник трудов XI сессии Российского акустического общества—Т 2.-М.: ГЕОС, 2001 .-С. 146-150.
16 Рассказов И.Ю., Нечаев В.В., Калинов Г.А. Контроль динамических проявлений горного давления на рудниках Дальнего Востока // Проблемы освоения георесурсов российского Дальнего Востока и стран АТР: Материалы
первой Международной науч. конф. 30 мая - 02 июня 2001- Владивосток: Изд-во ДВТГУ, 2002.-С. 200-201.
17 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А., Чернышев О.И., Марач В.М., Хмель-. ницкий А.И., Богачек В.Н. Контроль удароопасности на рудниках Дальнего Востока // Безопасность труда в промышленности.-2003.-№ 8.-С. 8-10.
18 Рассказов И.Ю., Чернышов О.И., Марач В.М. Влияние условий разработки на характер формирования техногенных полей напряжений в удароопас-ном массиве горных пород // Безопасность труда в промышленности-2004-№ 8.-С. 50-55.
19 Рассказов И.Ю., Искра А.Ю., Калинов Г.А., Нечаев В.В., Аникин Л.А. Перспективные ' методы и средства сейсмоакустического контроля опасных проявлений горного давления при подземном освоении недр // Проблемы формирования и освоения минерально-сырьевых ресурсов Дальнего Воетока-Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2004.-С. 185-191.
20 Обоснование классификационных критериев динамических явлений при подземной разработке полезных ископаемых / Ю.П. Шуплецов, И.Ю. Рассказов, В.И. Дорошенко, A.A. Аксенов, B.C. Ломакин, М.А. Шадрин // Горный журнал.-2005.6.-С. 18-22.
21 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Оценка и контроль удароопасности на рудниках Дальнего Востока // Проблемы и перспективы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны: Труды международной научно-практической конференции (г. Якутск, 14-17 июня 2005 г.).—Т. 1-Якутск: Изд-во Института мерзотоведения СО РАН, 2005.—С. 180-185.
22 Состояние и перспективы решения проблемы горных ударов на рудниках Дальневосточного региона / И.Ю. Рассказов, Г,А. Курсакин, П.А. Аникин, A.M. Гулевич, Г.М. Потапчук // Горный информационно-аналитический бюлле-тень.-М.: МГГУ, 2005.-Специальный выпуск ГИАБ-Дальний Восток.-С. 433444.
23 Совершенствование технических и программных средств геомеханического мониторинга при ведении подземных горных работ / Г.А. Калинов, А.Ю. Искра, И.Ю. Рассказов, Ю.И. Болотин // Горный информационно-аналитический бюллетень.-М.: МГГУ, 2005-Специальный выпуск ГИАБ-Дальний Восток,-С. 445-456.
24 Сейсмоакустический контроль удароопасности на рудниках Дальневосточного региона / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, А.Ю. Искра, Г.А. Калинов, П.А. Аникин И Горный журнал.-2005.-№ 12.-С. 139-145.
25 Применение методов и средств геоакустики для геомеханического мониторинга разрабатываемого массива горных пород ! И.Ю. Рассказов, Г.А. Ка-
линов, А.Ю. Искра, A.B. Терещенко, П.А. Аникин // Физическая акустика. Распространение и дифракция волн. Геоакустика: Сборник трудов XVI сессии Российского акустического общества.—Т. 1,—М.: ГЕОС. 2005.-С. 354-358.
26 Акустический измерительно-вычислительный комплекс для геомеханического мониторинга массива пород при ведении горных работ / Г.А. Калинов, И.Ю. Рассказов, А.Ю. Искра, Д.А. Куликов, К.О. Харитонов // Физическая акустика. Распространение и дифракция волн. Геоакустика. Сборник трудов XVI сессии Российского акустического общества,—Т. 1.-М.: ГЕОС, 2005.-С. 351-354.
27 Методы контроля и управления горным давлением на рудниках ОАО «МГК «Дальполиметалл» / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, A.M. Фрейдин, В.Н. Черноморцев, С.П. Осадчий //Горный журнал-2006.—№ 4.-С. 35-38.
28 Совершенствование систем геоакустического мониторинга при ведении подземных горных работ / AJO. Искра, И.Ю. Рассказов, Г.А, Калинов, Ю.И. Болотин // Горный журнал.-2006.-.№ 6.-С. 72-77.
29 Рассказов И.Ю. Численное моделирование современного поля тектонических напряжений в области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов // Тихоокеанская геология.—2006.-№ 5.—Том 25.-С. 104-114.
30 Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Особенности сейсмоакустического контроля геомеханического состояния массива горных пород в геодинамически активных районах // Известия ВУЗов. Горный журнал.^2006.-№ 5.
31 Рассказов И.Ю., Дробот Ю.Б., Романова E.H. LOC5V-1.2. Локация и группировка источников акустической эмиссии в массивах горных пород // Программа зарегистрирована в Отраслевом фонде алгоритмов и программ 07.04.03. Свидетельство об отраслевой регистрации № 2497.
32 Программа компьютерной обработки фалов исходных данных геоакустического мониторинга «GeoAcoustics-5S» / И.Ю. Рассказов, С.Н. Рачевский,. Г.А. Калинов, АЛО. Искра, П.А. Аникин // Программа зарегистрирована в Отраслевом фонде алгоритмов и программ 25.08.05. Свидетельство об отраслевой регистрации № 5Ц6. Номер госрегнстрации 50200501285.
Отпечатано в типографии "Суворовский натиск" Зак. № 1232. Тираж 100 экз.
Содержание диссертации, доктора технических наук, Рассказов, Игорь Юрьевич
ВВЕДЕНИЕ.
1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ КОНТРОЛЯ УДАРООПАСНОСТИ НА РУДНИКАХ ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО
РЕГИОНА.
1.1 Анализ методов и средств оценки и контроля геомеханического состояния массива горных пород.
1.2 Систематизация результатов изучения условий и характера динамических проявлений горного давления на рудниках Дальневосточного региона.
1.3 Оценка особенностей геомеханического состояния и геодинамики массивов горных пород удароопасных месторождений Дальнего Востока.
1.4 Цель и задачи исследований.
2 ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ ПОЛЕЙ НАПРЯЖЕНИЙ В УДАРООПАСНЫХ МАССИВАХ ГОРНЫХ ПОРОД.
2.1 Изучение особенностей геодинамики и оценка параметров современных полей напряжений в районе удароопасных месторождений региона.
2.2 Исследование закономерностей формирования природно-техногенного напряженного состояния разрабатываемых массивов горных пород.
2.3 Оценка состояния и перспектив геоакустического метода контроля высоконапряженных зон в сложноструктурном массиве горных пород.
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В УДАРООПАСНЫХ МАССИВАХ ГОРНЫХ ПОРОД
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕОАКУСТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ.
3.1 Изучение особенностей проявления акустической эмиссии в процессе разрушения горных пород.
3.2 Обобщение результатов использования метода локального (на контуре горных выработок) геоакустического контроля удароопасности.
3.3 Выявление общих закономерностей проявления сейсмоакустической активности удароопасных массивов горных пород.
3.4 Изучение особенностей излучения и регистрации сигналов акустической эмиссии в разрабатываемом массиве горных пород.
3.5 Оценка эффективности систем сейсмоакустического контроля.
4 РАЗРАБОТКА НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СРЕДСТВ ГЕОАКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ.
4.1 Обоснование концепции многоканальной автоматизированной системы геомехапического мониторинга.
4.2 Обоснование структурной и функциональных схем узлов и элементов геоакустического измерительно-вычислительного комплекса.
4.3 Разработка алгоритмов и программного обеспечения.
4.4 Разработка экспериментального образца цифровой автоматизированной системы контроля горного давления.
5 РАЗРАБОТКА НАУЧНЫХ ОСНОВ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ УДАРООПАСНОСТИ МАССИВОВ СЛОЖНОЙ ТЕКТОНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ.
5.1 Обоснование структуры и принципов организации системы геомеханического мониторинга.
5.2 Разработка программно-методических средств обработки и анализа геоакустической информации в системах автоматизированного контроля динамических проявлений горного давления.
5.3 Разработка научных основ оценки геомеханического состояния массива по результатам мониторинга акустически активных зон.
6 РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ ПРИНЦИПОВ И ПРИЕМОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОПАСНЫХ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЯВЛЕНИЙ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ.
6.1 Анализ и обоснование методов снижения удароопасности массива горных пород.
6.2 Реализация рекомендаций по совершенствованию комплекса методов предотвращения горных ударов на рудниках Дальнего Востока.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Развитие методов геоакустического контроля удароопасного состояния массива горных пород при разработке рудных месторождений Дальнего Востока"
Проблема повышения безопасности и эффективности подземной разработки удароопасных рудных месторождений занимает важное место в развитии горнодобывающей промышленности многих стран и регионов. На территории Дальнего Востока России на ряде крупных и средних рудников производятся или планируются горные работы в подобных условиях. Неизбежное при подземных работах горное давление, особенно в условиях глубоких горизонтов, развитого фронта очистных работ, высокой тектонической напряженности массива пород и сложности его геологической структуры, проявляется на отдельных рудниках в динамической форме и приводит в ряде случаев к таким опасным последствиям как: внезапное разрушение участков разрабатываемого массива горных пород, горные и горно-тектонические удары.
Прогнозирование характера и масштаба горнодинамических явлений, представляющих собой угрозу жизни работающим и одну из причин снижения эффективности горного производства, до настоящего времени являются трудноразрешимой задачей из-за несовершенства применяемых методов и технических средств. Эффективность контроля и управления динамическими проявлениями горного давления может быть существенно повышена путем создания возможностей для оперативного выявления закономерностей формирования в разрабатываемом массиве горных пород потенциально удароопасных зон, а также для продолжительного непрерывного мониторинга происходящих геомеханических и геодинамических процессов.
Для повышения надежности и достоверности прогноза опасных проявлений горного давления необходимо применение эффективных методов и средств оценки и контроля геомеханического состоянии массива горных пород, в полной мере учитывающих особенности геодинамики и условий отработки месторождений в пределах конкретных рудных районов, подобных Дальневосточному региону, характеризующемуся специфичной геотектонической позицией.
Таким образом, разработка высокоинформативных научно-обоснованных методов и средств геомеханического контроля, основанных на изучении сопровождающих эти геомехапические и геодинамические процессы физических полей (в том числе - геоакустических), и обеспечивающих идентификацию удароопасных зон и последующее управление локализацией их негативного влияния в процессе горных работ, представляет собой актуальную проблему, имеющую важное научное и практическое значение.
Работа основана на результатах исследований, выполненных в 1986-2006 гг. при непосредственном участии и под руководством автора по плановым темам НИР Института горного дела ДВО РАН: «Разработка научных методов управления горным давлением на примере склонного к горным ударам Хинганского оловорудного месторождения» (№ ГР 01870031947), «Создание методов управления горным давлением и высокоэффективных технологий подземной разработки рудных месторождений» ГР 01910003371), «Разработка научных основ эффективной и безопасной технологии подземной добычи руд с использованием систем сейсмоакустического контроля геомеханического состояния массива горных пород» (№ ГР 01960003060), «Развитие научных основ и способов управления геомеханическим состоянием массива горных пород при создании эффективных геотехнологий подземной разработки рудных месторождений Дальнего Востока» (№ ГР 01.2.00108180), а также в рамках интеграционного проекта № 04-2-0-00-019 «Обоснование концептуальной модели формирования очагов сейсмичности при разработке полезных ископаемых подземным способом» и инновационного проекта № 1954-61-8 «Цифровая автоматизированная сейс-моакустическая система геомеханического мониторинга массива горных пород при подземном освоении недр».
Идея работы состоит в том, что повышение безопасности и эффективности отработки удароопасных сложиоструктурных месторождений Дальневосточного региона достигается на основе выявления, идентификации и мониторинга потенциальных очагов опасных динамических проявлений горного давления посредством использования установленных закономерностей проявления геодинамической и сейсмоаку-стической активности массива горных пород.
Основные научные положения, защищаемые автором:
1 Специфичность геотектонических условий изучения геомеханического состояния массивов горных пород удароопасных рудных месторождений на территории юга Дальнего Востока и Забайкалья определяется длительным взаимодействием Евроазиатской и Тихоокеанской плит, сдвигово-магматическим режимом формирования структуры рудных полей, повышенной современной тектонической и сейсмической активностью территории и, таким образом, обусловливает возможность отнесения этих районов к особому Окраинно-Азиатскому модельному геодинамическому типу, отличающемуся уникальной геоструктурной позицией — областью сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов с Сино-Индонезийской областью вулканической и сейсмической активности Новейшего времени.
2 Обоснование сейсмоакустического метода контроля геомеханического состояния разрабатываемого массива горных пород в условиях геодинамически активных районов Дальневосточного региона включает использование установленных особенностей взаимодействия природных и техногенных полей напряжений, изменяющих напряжённо-деформированное состояние массива, приводящих к существенному возрастанию неоднородности и уровня результирующих напряжений (в отдельных элементах тектонической структуры массива — в 1,5. 1,8 раза; в целиках и краевых частях массива — в 2,2.3 раза), к трещинообразованию и сейсмоакустической активности, завершающейся формированием потенциально удароопасных зон.
3 Повышение эффективности контроля геомеханического состояния массива горных пород и надёжности прогнозирования опасных динамических проявлений горного давления обеспечивается применением разработанного геоакустического измерительно-вычислительного аппаратного комплекса, технические характеристики которого позволяют увеличить число и расширить диапазон измеряемых параметров акустической эмиссии, повысить степень оперативности и достоверности контроля, а информативные возможности - наиболее полно отражают процесс образования и эволюции очагов разрушения и характеризуются возможностью высокоточной локации источников акустической эмиссии с энергией от долей до десятков Джоулей с одновременным определением спектральных характеристик акустических сигналов.
4 Прогрессивное развитие метода геоакустического контроля удароопасности достигается за счет прогнозирования начала опасной стадии неуправляемого разрушения на основе модельных представлений о трехстадийном предразрушении с учетом удельной энергии необратимого деформирования в процессе хрупко-пластического разрушения, согласующихся с модельными представлениями о формах проявления акустической активности массива горных пород, что позволяет на основе экспериментальных данных измерения акустической эмиссии оперативно оценивать геомеханическое состояние массива горных пород.
5 Повышение безопасности и эффективности горных работ на рудниках Дальневосточного региона обеспечивается путем применения комплекса обоснованных и включенных в инструктивно-нормативные документы методов прогноза и технологических приемов предотвращения горных ударов.
Научная новизна работы заключается в развитии теоретических представлений о взаимосвязи геомеханического состояния с геодинамической и сейсмоакусти-ческой активностью массива горных пород и в создании научных основ геоакустического контроля удароопасности массива при разработке рудных месторождений в условиях тектонически активных районов, в частности:
- установлен особый модельный геодинамический тип района разработки уда-роопасных рудных месторождений на территории юга Дальнего Востока и Забайкалья, характеризующийся высоким и весьма неравномерным напряженным состоянием участков массива горных пород, и выявлен характер регионального поля современных тектонических напряжений;
- для условий рудников Дальневосточного региона оценено влияние горногеологических и горнотехнических факторов на характеристики динамических проявлений горного давления, из которых основными являются: тектонические нарушения, контакты горных пород, отличающихся упругими и прочностными свойствами; высокая изрезанность массива выработками, в т. ч. наличие сопряжений выработок и различного рода целиков; расположение и форма выработок; влияние выработанных пространств и др.;
- установлены закономерности формирования природно-техногенного поля напряжений в зоне влияния очистной выемки в зависимости от ориентировки элементов тектонической структуры относительно главных напряжений, геометрии выработанного пространства и порядка отработки рудных тел, позволяющие определять потенциально удароопасные участки горного массива для последующего геомеханического мониторинга;
- на основе экспериментальных данных о месторасположении и параметрах источников акустической эмиссии предложена модель и установлены закономерности изменения акустической активности массива горных пород, используемые совместно с разработанным интегральным показателем удароопасности в процессе геоакустического контроля и мониторинга для оценки и прогноза опасных динамических проявлений горного давления;
- разработана и технически реализована концепция нового поколения многоканальной цифровой автоматизированной сейсмоакустической системы мониторинга геомеханического состояния массива горных пород, основанной на использовании микропроцессорных, информационных и компьютерных технологий и созданных структурных и функциональных схем аппаратуры, пакетов алгоритмов и прикладных программ;
- обоснован метод повышения эффективности процесса идентификации и локации источников естественной акустической эмиссии в удароопасных массивах горных пород путем расширения числа регистрируемых параметров АЭ (включая дополнительно: спектральные характеристики; длительность, параметры фронта и форму сигналов) и использования установленных критериев селекции акустических сигналов;
- разработаны научные основы развития и повышения эффективности методов и технических средств контроля и мониторинга удароопасности массива горных пород с использованием геоакустической информации, включающие принципы ее использования для принятия технологических решений в процессе управления геомеханическим состоянием массива.
Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается:
- корректной постановкой задач на основе современных фундаментальных представлений о тектонических процессах в земной коре и механизме деформирования блочного массива горных пород, методов механики горных пород;
- длительными комплексными натуриыми исследованиями геомеханического состояния массива горных пород и динамических проявлений горного давления на различных рудниках Дальнего Востока;
- представительным объемом экспериментальных данных о напряженном состоянии, физико-механических свойствах, тектонической нарушенное™ и проявлении акустической активности массивов горных пород;
- хорошей сходимостью полученных результатов (теоретические данные о зонах концентрации напряжений подтверждаются в 80-90 % случаев измерениями напряжений и визуальной оценкой динамических проявлений горного давления);
- положительными результатами внедрения результатов исследований па рудниках Дальневосточного региона.
Практическое значение работы состоит в том, что использование полученных результатов исследований обеспечило возможность:
- обосновать структуру и принципы организации геоакустического мониторинга горного массива удароопасных месторождений в условиях активизации геомеханических процессов;
- разработать технические требования к средствам контроля геомеханического состояния массива горных пород, завершившиеся созданием опытных образцов сейс-моакустической аппаратуры;
- разработать методические подходы, повысившие информативность и надежность геоакустического контроля и мониторинга потенциально удароопасных зон в сложноструктуриом тектонически нарушенном массиве горных пород;
- повысить обоснованность и эффективность технических и технологических решений в процессе управления горным давлением при разработке удароопасных рудных месторождений Дальневосточного региона.
Реализация результатов работы.
Полученные научные результаты и разработанные на их основе рекомендации использованы:
- при разработке и реализации проектов создания автоматизированных систем контроля горного давления на удароопасных рудниках Дальневосточного региона;
- при составлении «Указаний по безопасному ведению горных работ» и «Инструкций по сейсмоакустическому контролю массива горных пород» для условий разработки удароопасных месторождений Хинганского, Николаевского, Антей;
- при проектировании горных работ и обосновании состава и планов организационно-технических мероприятий по предотвращению опасных динамических проявлений горного давления на удароопасных рудниках Дальневосточного региона.
Личный вклад автора состоит:
- в постановке задач, их решении и анализе полученных результатов;
- в разработке математических моделей, в проведении численных и натурных экспериментов;
- в выявлении закономерностей формирования природно-техногенных полей напряжений при отработке сложноструктурных удароопасных месторождений;
- в разработке моделей геодинамической и акустической активности массива горных пород;
- в разработке методов геоакустического контроля и мониторинга геомеханического состояния массива горных пород;
- в обосновании и реализации рекомендаций по управлению динамическими проявлениями горного давления на рудниках.
Апробация работы. Основное содержание диссертационной работы и отдельные ее положения представлялись на научно-технических конференциях и совещаниях: IV и V Всесоюзных семинарах по геодинамическому районированию недр (г. Кемерово, 1990, 1992 гг.); II Всесоюзном семинаре «Проблемы разработки полезных ископаемых в условиях высокогорья» (г. Фрунзе, 1990 г.); Региональной научно-практической конференции «Проблемы научного обеспечения реализации заданий Долговременной государственной программы комплексного развития производительных сил ДВЭР, Бурятской АССР и Читинской области па период до 2000 г.» (г. Владивосток, 1990 г.); Всесоюзном совещании «Проблемы рационального освоения минеральных ресурсов» (г. Хабаровск, 1991 г.); Международных конференциях «Геомеханика в горном деле» (г. Екатеринбург, 1996, 2005 гг.); Научно-практическом семинаре «Добыча золота. Проблемы и перспективы» (г. Хабаровск, 1997 г.); II Международном рабочем совещании по геодинамическому районированию недр (г. Санкт-Петербург, 1997 г.); Международной конференции «Горная геофизика» (г. Санкт-Петербург, 1998 г.); Международной конференции «Проблемы геотехнологии и недроведения. (Мельниковские чтения)» (г. Екатеринбург, 1998 г.); Международной конференции, посвященной 40-летию ИФ и МГП HAH КР (г. Бишкек, 2000 г.); XI и XVI сессиях Российского акустического общества (г. Москва, 2001,2005 гг.); I, II и III Международных научных конференциях «Проблемы освоения георесурсов российского Дальнего Востока и стран АТР» (г. Владивосток, 2001, 2002, 2004 гг.); Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы комплексного освоения месторождений полезных ископаемых криолитозоны» (г. Якутск, 2005 г.) и международной научно-практической конференции «Проблемы комплексного освоения минерального сырья Дальнего Востока» (г. Хабаровск, 2005 г.), а также докладывались и обсуждались па технических советах и комиссиях по горным ударам
ОАО «ГМК «Дальполиметалл», ОАО «Хинганское олово», ОАО «Приморский ГОК» и ОАО «ППГХО» в 1987-2006 гг., на Ученых советах ИГД ДВО РАН (1986-2006 гг.).
Автор считает своим долгом выразить благодарность д-ру техн. наук Г.А. Кур-сакину, д-ру техн. наук, профессору Ю.А. Мамаеву, д-ру геол.-минер. наук Б.Г. Сак-сину, д-ру физ.-мат. наук Ю.А. Болотину и другим коллегам из ИГД ДВО РАН за ценные советы и помощь при подготовке диссертационной работы, а также инженерно-техническим работникам и специалистам служб прогноза и предотвращения горных ударов ОАО «ГМК «Дальполиметалл», ОАО «Хинганское олово» и ОАО «ППГХО» за содействие в проведении экспериментальных исследований и внедрении полученных результатов и рекомендаций.
Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Рассказов, Игорь Юрьевич
Выводы по главе 6:
1 По результатам анализа, систематизации и геомеханического обоснования способов снижения удароопасности применительно к условиям месторождений Дальнего Востока разработаны рекомендации по применению комплекса организационно-технических мер по предотвращению горных ударов, из которых основными являются следующие: а) трассировка выработок, или ориентирование их по возможности вдоль направления действия наибольших главных напряжений сттах; б) придание поперечному сечению выработок полигональной или эллипсовидной (для вертикальных выработок) формы; в) постоянное поддержание при проведении выработок, имеющих категорию «Опасно», впереди движущегося забоя защитной зоны, создаваемой с помощью камуфлетного взрывания или путем разделки разгрузочных щелей в плоскости, перпендикулярной <ттах; при сохраняющейся высокой удароопасности - образование в бортах выработок разгрузочных щелей, ориентированных вдоль направления сттах; г) «отстой» выработок на потенциально удароопасных участках массива в случае, когда процесс релаксации опасных напряжений в приконтурной зоне занимает непродолжительное время (не более 5.10 суток); д) крепление наиболее ответственных капитальных выработок постоянной, в т.ч. податливой, крепью.
2 В рассматриваемых условиях повышенной геодинамической активности месторождений Дальневосточного региона показана перспективность способа управления динамическими проявлениями горного давления путем разрядки геодинамических напряжений, в связи с чем уместна постановка задачи о целесообразности апробации этого способа в дальнейшем при разработке удароопасных месторождений на больших глубинах.
3 Эффективность мероприятий по прогнозированию и предотвращению горных ударов можно повысить путем дополнения организационной структуры горных работ предлагаемым и в основном реализованным в производственной деятельности комплексом научно-технических работ (рисунок 6.2), включающим предварительно осуществляемое геодинамическое районирование месторождений и текущий контроль напряженного состояния и удароопасности массива горных пород системами непрерывного автоматизированного контроля с использованием геоакустической информации.
4 Безопасность и эффективность горных работ на рудниках Дальневосточного региона обеспечиваются применением комплекса обоснованных в диссертации и включенных в инструктивно-нормативные документы («Указания по безопасному ведению горных работ на Хинганском месторождении, опасном по горным ударам» и «Указания по безопасному ведению горных работ на Николаевском и Южном месторождениях (ОАО «ГМК «Дальполиметалл»), опасных по горным ударам») рекомендованных методов прогноза и предотвращения горных ударов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В диссертационной работе дано решение крупной научно-технической проблемы геомеханического обеспечения безопасного и эффективного освоения удароопасных рудных месторождений Дальнего Востока России. Для условий освоения этих месторождений впервые разработаны и реализованы на практике научно обоснованные методические, технические и технологические решения, определяющие прогрессивное развитие методов и средств сейсмоаку-стического контроля и мониторинга геомеханического состояния массива горных пород.
Основные теоретические положения, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:
1 Выявлен ряд особенностей условий разработки удароопасных месторождений региона, которые необходимо учитывать при изучении геомеханического состояния массива горных пород: глубокое залегание (с тенденцией к увеличению глубины горных работ), сложное (в том числе - блоковое) геолого-структурное строение, значительная тектоническая нарушенность, высокие прочностные и упругие свойства горных пород, а также особые геотектоническая позиция и региональная геодинамика, определяемые длительным (продолжающимся и в настоящее время) взаимодействием Евроазиатской и Тихоокеанской плит, сдвигово-магматическим режимом формирования структуры рудных полей и повышенной современной сейсмической и геодинамической активностью территории.
2 Экспериментальными измерениями и моделированием напряженно-деформированного состояния массива горных пород установлено проявление в разрабатываемых месторождениях неравнокомпонентных полей напряжений, в которых преобладают горизонтальные сжимающие напряжения, наибольшие из которых ориентированы в субширотном направлении и в 1,8-3 раза превышают гравитационную составляющую от веса налегающей толщи пород, указывая тем самым на определяющее влияние тектонических сил в формировании естественного напряженного состояния.
3 Установлены закономерности формирования природно-техногенных полей напряжений в структурно-неоднородных массивах месторождений региона, в которых в зависимости от упругих характеристик горных пород, геометрии выработанных пространств и их ориентировки относительно CTmax 5 результирующие напряжения могут более чем в 2 раза превышать первоначальный уровень, создавая условия для образования потенциально удароопасных зон.
4 Расчетными и экспериментальными методами (геодинамическим районированием, геоакустическими измерениями, шахтными наблюдениями) подтверждена возможность активизации геодинамических процессов на определенной стадии развития крупномасштабных горных работ , что приводит к региональному перераспределению первоначальных напряжений в пределах шахтного поля и к повышению удароопасности в отдельных его участках.
5 Обоснована необходимость мониторинга геомеханического состояния массива горных пород в масштабе шахтного поля с использованием инструментальных оперативных методов контроля. Показана высокая эффективность геоакустического метода, обеспечивающего возможности: установления закономерностей перехода в акустически активное состояние очаговых зон опасных динамических проявлений горного давления на критических стадиях деформирования; отслеживания и изучения процесса формирования очагов разрушения горных пород как на локальном, так и на региональном уровнях; прогнозирования на этой основе начала стадии неуправляемого разрушения массива горных пород.
6 На основании результатов измерений акустической эмиссии (АЭ) в лабораторных и шахтных условиях с применением средств контроля локального уровня и экспериментальной системы регионального контроля «Прогноз-5АМ»:
- систематизированы и классифицированы проявления геоакустической активности массива горных пород в зависимости от характера распределения источников АЭ и вида выделяемых геоакустических объектов;
- установлена взаимосвязь проявлений акустической эмиссии с процессами разрушения горных пород, подтверждающая фундаментальную возможность выявления различных стадий нагружения горных пород посредством определения характера и параметров излучаемых акустических импульсов;
- экспериментальные данные об особенностях, характере и закономерностях пространственно-временного распределения источников АЭ в шахтных полях удароопасных месторождений использованы при изучении механизма формирования и эволюции потенциально удароопасных зон и оценке геомеханического состояния разрабатываемого массива.
7 Разработаны научные основы решения актуальной задачи горной геомеханики - прогнозирования начала опасной стадии неуправляемого разрушения массива горных пород путем использования модели напряженно-деформированного состояния (включающей трехстадийное предразрушение, оцениваемое показателем удельной энергии, затраченной на необратимое деформирование единицы объема в хрупко-пластическом процессе разрушения) и согласующейся с ней предложенной модели акустической активности массива горных пород, что подтверждается экспериментальными данными о месторасположении и параметрах источников акустической эмиссии. Использование установленных закономерностей изменения акустической активности и предлагаемого интегрального показателя удароопасности позволяет выполнять оценку геомеханического состояния массива горных пород и прогнозировать в нем очаги опасных динамических проявлений горного давления в процессе геоакустического контроля и мониторинга.
8 Установлены основные позиции развития геоакустических систем контроля горного давления и их автоматизации, заключающиеся в обеспечении требований увеличения числа и расширения диапазона измеряемых параметров акустической эмиссии, повышения степени оперативности и достоверности контроля, включенные в разработанную и технически реализованную концепцию многоканальной цифровой автоматизированной сейсмоакустической системы, интегрирующую современные микропроцессорные и компьютерные технологии, эффективные алгоритмы и программное обеспечение.
9 Разработаны и реализованы на рудниках основные принципы организации работы систем геоакустического контроля опасных проявлений горного давления. На руднике «Глубокий» ОАО «ППГХО» испытан и введен в опытную эксплуатацию изготовленный в ИГД ДВО РАН действующий образец цифровой автоматизированной сейсмоакустической системы - нового поколения по отношению к известным, отличающийся от существующих аналогов более высокой скоростью обмена данных в многоканальном режиме, измерением большего числа параметров АЭ и повышенной помехозащищенностью.
10 Для условий удароопасных месторождений Дальневосточного региона выполнено геомеханическое обоснование комплекса методов прогноза и предотвращения горных ударов, включенных в инструктивно-нормативные документы («Указания по безопасному ведению горных работ на Хинганском месторождении, опасном по горным ударам», «Указания по безопасному ведению горных работ на Николаевском и Южном месторождениях (ОАО «ГМК «Даль-полиметалл»), и являющихся важным составным элементом обеспечения безопасности и эффективности горных работ.
Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора технических наук, Рассказов, Игорь Юрьевич, Хабаровск
1. Авершин С. Г. Горные удары.-М.: Углетехиздат, 1955.-210 с.
2. Анцыферов М.С., Анцыферова Н.Г., Каган Я.Я. Сейсмоакустические исследования и проблема прогноза динамических явлений.-М.: Наука, 1971.-136 с.
3. Ардашев К.А., Ахматов В.И., Катков Г.А. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления-Справочник. М.: Недра, 1981.-128 с.
4. Артюшков Е.В. Геодинамика.-М.: Наука, 1979.-328 с.
5. Айтматов И.Т. Геомеханика рудных месторождений Средней Азии. Фрунзе: Илим, 1987.-246 с.
6. Барышников В.Д., Пирля К.В., Шумский И.П. Результаты исследований физико-механических свойств горных пород Николаевского месторождения // Физические свойства горных пород.-Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1982.-С. 131-135.
7. Батугин А.С., Рыбак И.В., Микулин Е.И. Определение действующих в массиве напряжений // Безопасность труда в промышленности.-1986.-№ 10.-С. 54-55.
8. Батугин С.А. Напряженно-деформированное состояние нетронутого массива горных пород и его влияние на ведение горных работ: Автореферат дисс. д-ра техн. наук.-Новосибирск, 1974.—41 с.
9. Батугин С.А., Шаманская А.Т. Исследование напряженного состояния массива горных пород методом разгрузки в условиях Таштагольского месторождения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1965.-№ 2.
10. Ватутина И.М. О связи горных ударов с тектоническими движениями земной коры // Вопросы горного дела.-Кемерово, 1967-С. 96-97.
11. Батугина И.М., Петухов И.М. Геодинамическое районирование месторождений при проектировании и эксплуатации рудников.-.: Недра, 1988.-166 с.
12. Бенявски 3. Управление горным давлением.-М.: Мир, 1990.-254 с.
13. Бич Я.А. Горные удары и методы их прогноза.-М.:ЦНИИЭуголь, 1972.-101 с.
14. Болотин Ю.И. Об измерениях координат и энергии источников акустической эмиссии в массивах горных пород// Дефектоскопия.-№ 3.-1993.-С. 26-30.
15. Болотин Ю.И. Акустико-эмиссионные методы локации и измерения энергии источников разрушения в массивах горных пород // Автореф. дис. д-ра ф.-м. наук. Хабаровск: НПО «Дальстандарт», 1994.—41 с.
16. Болотин Ю.И. Определение энергии разрушения источников акустической эмиссии // Горная геофизика. Международная конференция. 22-25 июня 1998 г., Санкт-Петербург-СПб.: ВНИМИ, 1998.-С. 478-482.
17. Болотин Ю.И., Дробот Ю.Б. Акустическая локация хрупких микроразруше-ний.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2003.-154 с.
18. Вознесенский А.С. Системы контроля геомеханических процессов.-М.: Изд-во МГГУ, 2002.-146 с.
19. Влох Н.Н. Управление горным давлением на подземных рудниках.-М.: Недра, 1994.-208 с.
20. Геодинамика, магматизм и металлогения Востока России: в 2 книгах / Под. ред. А.Н. Ханчука. Владивосток: Дальнаука, 2006.-981 с.
21. Геомониторинг процессов в массиве пород при отработке подземных месторождений / В.В. Тимофеев, Ю.В. Федотова, В.Н. Тузов, М.М. Каган // Геомеханика при при ведении горных работ в высоконапряженных массивах.-Апатиты: Изд-вл КНЦ РАН, 1998.-С. 95-108.
22. Геофизические исследования горных ударов / И.М. Петухов, В.А. Смирнов, Б.Ш. Винокур, А.С. Далыюв.-М.: Недра, 1975.-134 с.
23. Гзовский М.В. Основы тектонофизики.-М.: Наука, 1975.-536 с.
24. Гзовский М.В. Тектонофизические представления о напряженном состоянии земной коры // Современные проблемы механики горных пород.-JI.: Наука, 1972.-С. 125-146.
25. Глушко В.Т., Ямщиков B.C., Яланский А.А. Геофизический контроль в шахтах и тоннелях.-М.: Недра, 1987.-278 с.
26. ГОСТ 21153.0-75 21153.7-75. Породы горные. Методы физических испы-таний.-М.: Изд-во стандартов, 1975.
27. ГОСТ 24941-81. Породы горные. Методы определения механических свойств нагружением сферическими инденторами. Введен 01.07.82 г.-М.: Изд-во стандартов, 1981.-24 с.
28. Грешников В.А., Дробот Ю.Б. Акустическая эмиссия.-М.: Изд-во стандартов, 1976.-276 с.
29. Грицко Г.И., Кулаков Г.И. Измерение напряжений в горных породах фотоупругими датчиками.-Новосибирск: Наука, 1976.-142 с.
30. Гущенко О.И. Метод кинематического анализа структур разрушения при реконструкции полей тектонических напряжений // Поля напряжений и деформаций в литосфере.-М.: Наука, 1979.-С. 7-25.
31. Динамические проявления горного давления на Хинганском руднике / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, Б.И. Берман и др. // Горный журнал.-1992.-№ З.-С. 56-60.
32. Дорошенко В.И., Антипов А.В., Смирнов O.IO. Сейсмоакустический мониторинг удароопасности при отработке рудных месторождений Приморья // Горнаягеофизика. Междунар. коиф. 22-25 июня 1998 г., Санкт-Петербург.-СПб.: ВНИМИ, 1998-С. 99-104.
33. Дорошенко В.И., Антипов А.В., Пиленков Ю.Ю. К проблеме горных ударов на Южном месторождении // Горный журнал.-1994.-№ З.-С. 56-61.
34. Егоров П.В., Еременко А.А., Шевелев Ю.А. Некоторые особенности проявления горных ударов и методы борьбы с ними // Горный журнал.-1989.-№ 10.-С. 5053.
35. Жданкин Н.А., Ким В.А. Повышение устойчивости выработок в удароопасных условиях // Горный журнал.-1989.-№ 9-С. 47-51.
36. Журков С.Н., Куксенко B.C., Петров В.А. О прогнозировании разрушения горных пород // Изв. АН СССР. Физика Земли.-1977.-№ 6.
37. Замесов Н.Ф., Дзема И.И. Прогнозирование исходных полей напряжений в рудных месторождениях.-М.:ИПКОН АН СССР, 1987.-157 с.
38. Злобин Т.К. Тектонические границы Охотской литосферной плиты // Тектоника, глубинное строение и геодинамика Востока Азии: III Косыгинские чтения, 2325 января 2001 г., г. Хабаровск.-Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 2001.-С. 142-159.
39. Зубков А.В. Геомеханика и геотехнология.-Екатерипбург: УрО РАН, 2001335 с.
40. Касьян М.В., Робсман В.А., Никогосян Г.Н. Изменения спектров эмиссионных сигналов при развитии трещин и разрушении горных пород // Доклады АН СССР.-1989.-Т. 306.-№ 4.-С. 826-830.
41. Контроль удароопасности на рудниках Дальнего Востока / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакип, О.И. Чернышев и др. // Безопасность труда в промышленности.-2003.-№ 8-С. 8-10.
42. Кораблев А.А. Современные методы и приборы для изучения напряженного состояния массива горных пород.-М.: Наука, 1969.-128 с.
43. Корчагин Ф.Г. Геодинамика Амурского геоблока / Проблемы геодинамики и прогноза землетрясений. I Российско-Японский семинар, Хабаровск, 26-29 сентября 2000 г. / Под ред. Ф.Г. Корчагина.-Хабаровск: ИТиГ ДВО РАН, 2001.-С. 18-39.
44. Красный Л.И. Геология региона Байкало-Амурской магистрали.-М.: Недра, 1980.-159 с.
45. Кузнецов С.В., Савостьянов Е.В. Организация контроля состояния массива горных пород при разработке рудных месторождений // Системы контроля горного давления.-М.: ИПКОН, 1989.-С. 42-53.
46. Куксенко B.C. Возможности акустической эмиссии в прогнозировании разрушения горных пород // Системы контроля горного давления.-М.: ИПКОН, 1989.-С. 5-22.
47. Куксенко B.C., Томилин Н.Г., Фролов Д.И. Научно-методические основы прогнозирования горных ударов.-JI.: Физ.-техн. ин-т им. А.Ф.Иоффе АН СССР, 1986.-44 с.
48. Кулаков Г.И., Яковицкая Г.Е. Акустическая эмиссия и стадии процесса тре-щинообразования горных пород // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1993.-№ 2.-С. 11-15.
49. Курленя М.В., Кулаков Г.И., Храмцов В.Ф. Влияние разгрузочной щели па напряженное состояние днища рудных блоков // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1990.-№ З.-С. 3-6.
50. Курленя М.В., Опарин В.Н., Еременко А.А. Об отношении линейных размеров блоков горных пород к величинам раскрытия трещин в структурной иерархиимассивов// Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых-1993 -№3.
51. Курленя М.В., Серяков В.М., Еременко А.А. Техногенные геомеханические поля напряжений.-Новосибирск: Наука, 2005.-264 с.
52. Курленя М.В., Яковицкая Г.Е., Кулаков Г.И. Стадийность процесса разрушения на основе исследования ЭМИ-излучения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1992.-№ 1.
53. Леонтьев А.В., Назаров Л.А., Назарова Л.А. Модельные представления полей региональных напряжений для Алтае-Саянской горной области // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых -1996.-№ 4.-С. 53-61.
54. Ловчиков А.В. Горно-тектонические удары на российских рудниках, статистика и некоторые закономерности // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1997.-№ 2.-С. 22-32.
55. Ломакин B.C., Юнусов Ф.Ф. Оперативный метод сейсмических наблюдений на рудниках // Прогноз и предотвращение горных ударов на рудных месторождени-ях.-Апатиты: Изд-во Кольского научного центра РАН, 1993.-С. 73-76.
56. Мамбетов Ш.А. Прогнозирование и контроль напряженно-деформированного состояния массива пород в высокогорных районах-Фрунзе: Илим, 1988.-189 с.
57. Марков Г.А. Тектонические напряжения и горное давление в рудниках Хибинского массива.-Л.: Наука, 1977.-213 с.
58. Мансуров В.А., Медведев В.Н. Влияние вида напряженного состояния на энерговыделение при разрушении // Физические и сейсмологические основы прогнозирования разрушения горных пород.-М.: Наука, 1992.-С. 56-63.
59. Мансуров В.А., Языков И.С. Некоторые закономерности образования полей напряжений и разрывов в геологических структурах // Прогноз землятресений.-М., 1982.
60. Методы и средства решения задач горной геомеханики / Г.Н. Кузнецов, К.А. Ардашев, Н.А. Филатов и др.-М.: Недра, 1987.-248 с.
61. Методы контроля и управления горным давлением на рудниках ОАО «ГМК «Дальполиметалл» / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, A.M. Фрейдин, В.Н. Черноморцев, С.П. Осадчий // Горный журнал.-2006.-№ 4.-С. 35-38.
62. Методические указания по использованию системы непрерывного контроля удароопасности на угольных и рудных месторождениях // Смирнов В. А., Ломакин B.C., Петухов И.М. и др.-Л.: ВНИМИ, 1983.-52 с.
63. Методические указания по сейсмоакустическим и электромагнитным методам получения критериев степени удароопасности.-Л.: ВНИМИ, 1986. 32 с.
64. Методические указания по профилактике горных ударов с учетом геодинамики месторождения / И.М. Батугина, И.М. Петухов, Ш.Б. Винокур и др.-Л.: ВНИМИ, 1983.-118 с.
65. Мониторинг техногенной сейсмичности на рудниках и шахтах Западного Урала / А.А. Маловичко, Р.А. Дягилев, Д.Ю. Шулакова, А.К. Кустов // Горная геофизика. Международная конференция. 22-25 июня 1998 г., Санкт-Петербург-СПб.: ВНИМИ, 1998.-С. 147-151.
66. Нечаев В.В., Искра А.Ю., Болотин Ю.И. Некоторые результаты испытаний и опытной эксплуатации микросейсмической станции на Таштагольском железорудном месторождении // Тр. VII Междунар. конгресса по маркшейдерскому делу.-М.: Недра, 1989.-С. 26-30.
67. Николаев В.В., Врублевский А.А, Ахмадулин В.А., Кузнецов В.Е. Геодинамика и сейсмическое районирование материковой части Дальнего Востока-Владивосток: ДВО РАН, 2000.-90 с.
68. Николаев П.Н. Системный анализ тектонических напряжений и деформаций // Известия вузов. Геол. и разведка.-1978.-№5.-С. 35-42.
69. Новое в технологических схемах разгрузки удароопасных массивов / В.А. Редькин, И.С. Селяев, В.И. Коротких, О.Б. Иванов // Горный журнал.-№ 8.-С. 48-50.
70. Новый инструмент исследований в горной геофизике / Н.Н. Мельников, О.М. Распопов, А.Х. Ерухимов и др. // Вестник АН СССР, 1987.-№ 5.-С. 6-15.
71. О напряженно-деформированном состоянии Николаевского месторождения / В.Д. Барышников, М.В. Курленя, А.В. Леонтьев и др. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1982.-№ 2. С. 3-11.
72. Оловянный А.Г. Некоторые задачи механики массивов горных пород.-СПб: ВНИМИ; Стресс, 2003.-234 с.
73. Онихимовский В.В., Гаврилов В.И. Оловоносность Дальневосточного региона СССР.-Хабаровск-1985.
74. Опыт профилактики горных ударов на Хибинских апатитовых рудниках / А.А.Козырев, В.А.Мальцев, В.И.Панин, В.А.Рыбин // Горный журнал.-1998.-№ 8.-С. 47-51.
75. Петухов И.М. Горные удары на угольных шахтах.-М., Недра, 1972.-229 с.
76. Петухов И.М. Применение геодинамического районирования месторождений в целях обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации недр // Геодинамика месторождений.-Кемерово, 1988.-С. 4-12.
77. Петухов И.М., Линьков A.M. Механика горных ударов и выбросов.-М.: Недра, 1983.-280 с.
78. Петухов И.М., Егоров П.В., Винокур Б.Ш. Предотвращение горных ударов нарудниках.-М.: Недра, 1984.-231 с.
79. Петухов И.М., Батугина И.М. Геодинамика недр.-М.: Недра, 1996.-217 с.
80. Пиленков Ю.Ю. Об удароопасности "Южного полиметаллического месторождения в Приморье // Физико-технические проблемы разработки полезных иско-паемых.-1995.-№ 2.-С. 11-22.
81. Повышение эффективности подземной разработки рудных месторождений Сибири и Дальнего Востока / A.M. Фрейдин, В.А. Шалауров, А.А. Еременко и др. Новосибирск: Наука, СИФ, 1992.-177 с.
82. Потураев В.Н., Булат А.Ф., Хохолев В.Н. Об особенностях комплексной регистрации электромагнитного и акустического излучения при разрушении горных пород//Доклады АН СССР.-1989.-Т. 308.-№ 6.-С. 1351-1355.
83. Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках / Под ред. И.М. Пе-тухова, A.M. Ильина, К.Н. Трубецкого.-М.: Изд-во АГН, 1998.-376 с.
84. Прогноз и профилактика горно-тектонических ударов и техногенных землетрясений с позиций нелинейной геодинамики / Н.Н. Мельников, А.А. Козырев, С.Н. Савченко и др. // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых-2001.-№ 9.-С. 17-31.
85. Прогнозирование и расчет проявлений горного давления / Г.И. Грицко, Б.В. Власенко, Г.Е. Посохов и др.-Новосибирск: Наука, 1980.-160 с.
86. Протасов Ю.И., Городниченко В.И. Снижение удароопасности массивов горных пород.-М., 1989.-142 с.
87. Рассказов И.Ю. Исследование особенностей формирования поля напряжений в районе Хинганского оловорудного месторождения // Геодинамическое районирование недр.-Кемерово, 1991.-С. 94-101.
88. Рассказов И.Ю. Сейсмоакустический контроль удароопасного массива горных пород на Хинганском руднике // Горная геофизика. Международная конференция. 22-25 июня 1998 г., Санкт-Петербург.-СПб.: ВНИМИ, 1998.-С. 194200.
89. Рассказов И.Ю. Численное моделирование современного поля тектонических напряжений в области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского поясов //Тихоокеанская геология-Том 25.-2006.-№ 5.-С. 104-114.
90. Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Оценка и контроль удароопасности массива горных пород на рудниках.-Владивосток: Дальнаука, 2001.-167 с.
91. Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Исследование акустической активности удароопасного массива горных пород // Рациональное освоение месторождений полезных ископаемых Дальнего Востока-Владивосток: Дальнаука, 1997.-С. 120-127.
92. Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Особенности сейсмоакустического контроля геомеханического состояния массива горных пород в геодинамически активных районах//Известия ВУЗов. Горный журнал.-2006.-№ 5.
93. Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Влияние тектонической структуры месторождения на характер напряженного состояния массива горных пород // Колыма-1992.-№ З.-С. 8-12.
94. Рассказов И.Ю., Курсакин Г.А. Структура программно-методического комплекса в системе сейсмоакустического геоконтроля // Научно-технические проблемы освоения минеральных ресурсов на Дальнем Востоке.-Владивосток: Дальнаука, 2000.-С. 105-111.
95. Рассказов И.Ю., Мамаев Ю.А. Исследование напряженно-деформированного состояния массивов горных пород на месторождениях Дальневосточного экономического региона//Колыма.-1988.-№ 10.-С. 18-20.
96. Рассказов И.Ю., Чернышов О.И., Марач В.М. Влияние условий разработки на характер формирования техногенных полей напряжений в удароопасном массиве горных пород // Безопасность труда в промышлепности.-2004.-№ 8.-С. 50-55.
97. Расчетные методы в механике горных ударов и выбросов: Справочное пособие / И.М. Петухов, A.M. Линьков, B.C. Сидоров и др.-М.: Недра, 1992.
98. Ржевский В.В., Ямщиков B.C. Акустические методы исследования и контроля горных пород в массиве.-М.: Наука, 1973.
99. Регистратор импульсов электромагнитной и акустической эмиссии «АЭР-ЭМЭ-Комби»: Паспорт ДВД 2.745.003 ПС.-Фрунзе: ИФиМГП АН Киргизской ССР, 1991.57 с.
100. Регистрация и обработка сигналов электромагнитного излучения горных пород / М.В. Курленя, А.Г. Вострецов, Г.И. Кулаков, Г.Е. Яковицкая.-Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2000.-232 с.
101. Ривкин И.Д., Запольский В.П., Богданов П.А. Звукометрический метод наблюдения проявлений горного давления на шахтах Криворожского бассейна.-М.: Ме-талургиздат, 1956.-188 с.
102. Роль разломов в формировании тектонической структуры юга Дальнего Востока / JT.M. Парфенов, Б.А. Натальин, А.А. Врублевский, Л.П. Карсаков, В.В. Юшманов // Разломы и эндогенное оруденение Байкало-Амурского региона.-М.: Наука, 1982.-С. 21-34.
103. Савченко С.Н. Закономерности формирования напряженного состояния структурно неоднородных массивов горных пород: Автореф. Дис. . д-ра техн. наук. Апатиты, 1994.-40 с.
104. Савченко С.Н., Козырев А.А., Мальцев В.А. Напряженное состояние блочного строения // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых-1994.-№ 5-С. 38-47.
105. Садовский М.А. Естественная кусковатость горной породы // Доклады АН СССР.-Т. 247.-1979.-№ 4.
106. Садовский М.А. Состояние и перспективы научных исследований по прогнозу землетрясений // Вестник АН СССР.-1985.-№ 10.-С. 26-38.
107. Сбоев В.М. Измерительно-вычислительный комплекс «ГИВК Массив-1» // Геофизические методы контроля напряжений в горных породах.-Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1980.-С. 37-58.
108. Связь магматизма и эндогенной минерализации с блоковой тектоникой / М.А. Фаворская, И.Н. Томсон, И.К. Волчанская и др.-М.: Недра, 1969.-230 с.
109. Связь между размерами образующихся под нагрузкой трещин и длительностью выделения упругой энергии / B.C. Куксенко, А.И. Ляшков, К.Н. Мирзоев и др. // ДАН СССР.-1982.-Т. 264.-№ 4.
110. Сейсмичность и сейсмическое районирование Северной Евразии (ред. В.И. Уломов), Вып. 1-3.-М.: ОИФЗ РАН, 1993-1995.
111. Сейсмичность при горных работах / А.А. Козырев, В.И. Панин, С.Н. Савченко и др.-Апатиты: Кольского научного центра РАН, 2002.-325 с.
112. Сейсмоакустический контроль удароопасности на рудниках Дальневосточного региона / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, АЛО. Искра, Г.А. Калинов, П.А. Аникин // Горный журнал.-2005.-№ 12.-С. 139-145.
113. Сейсмотектоника и сейсмическое районирование Приамурья / В.В. Николаев, P.M. Семенов, J1.C. Оскорбин и др.-Новосибирск: Наука, 1989.-128 с.
114. Синяков Е.Я. Строение Хинганского оловорудного месторождения // Структурный анализ дислокаций.-Хабаровск: ИТиГ ДВНЦ АН СССР, 1974-С. 155171.
115. Смирнов В.А. Региональный прогноз удароопасности шахтных полей по микросейсмическим наблюдениям // Геомеханические и геологические особенности разработки месторождений полезных ископаемых.-СПб: ВНИМИ, 1989.-С. 51-62.
116. Смирнов В.А. Физические процессы в очагах горных ударов и их региональный прогноз по геофизическим полям // Автореф. дис. д-ра техн. наук.-СПб: ВНИМИ, 1991.-51 с.
117. Смирнов В.Б., Пономарев А.В., Завьялов А.Д. Особенности формирования и эволюции структуры акустического режима в образцах горных пород // Доклады РАН.-1995.-Т. 343.-№ 6.-С. 818-823.
118. Соболев Г.А. Основы прогноза землетрясений.-М. Наука, 1993.-313 с.
119. Совершенствование систем геоакустического мониторинга при ведении подземных горных работ / А.Ю. Искра, И.Ю. Рассказов, Г.А. Калинов, Ю.И. Болотин // Горный журнал.-2006.-№ 6.-С. 72-77.
120. Ставрогин А.Н., Протосеня А.Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах.-М.: Недра, 1985.-271 с.
121. Справочник (кадастр) физических свойств горных пород. Под ред. Н.В. Мельникова, В.В. Ржевского, М.М. Протодьяконова-М.: Недра, 1975.-277 с.
122. Тектоника, геодинамика и металлогения территории Республики Саха (Якутия).-М.: МАИК «Наука/Интерпериодика», 2001.-571 с.
123. Тектоника, глубинное строение, металлогения области сочленения Центрально-Азиатского и Тихоокеанского пояса / Объснительная записка к тектонической карте масштаба 1:1500000.-Владивосток; Хабаровск: ДВО РАН, 2005.-264 с.
124. Тектонические напряжения в земной коре и устойчивость горных выработок/И.А. Турчанинов, Г.А. Марков, В.И. Иванов, А.А. Козырев.-Л.: Наука, 1978.-256 с.
125. Техника контроля напряжений и деформаций в горных породах-Л.: Наука, 1978.-232 с.
126. Техника экспериментального определения напряжений в осадочных поро-дах.-Новосибирск: Наука, 1975.-150 с.
127. Тряпицын В.М., Сырников Н.М. Особенности проявления горного давления при отработке месторождений в высоконапряженных тектонически нарушенных массивах // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых-1991-№ 5.-С. 101-107.
128. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород.-Л.: Недра, 1989.^88 с.
129. Турчанинов И.А., Панин В.И. Геофизические методы исследования напряженного состояния горных пород.-Д.: Наука, 1976.-164 с.
130. Тюпин В.Н. Разработка взрывных способов снижения напряженного состояния удароопасных массивов // Горный журнал.-1992.-№ 12.-С. 27-29.
131. Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях, склонных и опасных по горным ударам (Хибинские апатито-нефелиновые месторождения) (ОАО «Апатит») / А.А. Козырев, В.А. Мальцев, В.И. Панин и др.-Апатиты: КНЦ РАН, 2002.-98 с.
132. Указания по безопасному ведению горных работ на Хинганском месторождении, опасном по горным ударам / И.Ю. Рассказов, Г.А. Курсакин, А.Н. Поляков и др. // Указания по ведению горных работ.-Хабаровск: ИГД ДВО РАН, 2004.-53 с.
133. Уломов В.И. Оценка сейсмической опасности и Временная схема сейсмического районирования Сахалина // Нефтегорское землетрясение 27(28).05.1995 г. Информационно-аналитический бюллетень ФССН. Экстренный выпуск, октябрь 1995 г.-М., 1995.-236 с.
134. Управление горным давлением в тектонически напряженных массивах // А.А. Козырев, В.И. Панин, С.Н. Савченко и др.-Апатиты: КНЦ РАН, 1996.
135. Уткин В.П. Разрывные нарушения и складчатые сооружения Восточного Приморья // Известия АН СССР. Геол. серия.-1977.-№ З.-С. 112-118.
136. Уткин В.П. Сдвиговые дислокации, магматизм и рудообразование.-М.: Наука, 1989.
137. Уфимцев Г.Ф. Тектонический анализ рельефа (на примере Востока СССР).-Новосибирск: Наука, 1984.-184 с.
138. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике.-М.: Недра, 1987—224 с.
139. Федчин Ф.Г. Особенности структуры, магматизма и оловоносности Хинга-но-Олонойского прогиба.-М.: Наука, 1964.
140. Физические и методические основы прогнозирования горных ударов / B.C. Куксенко, И.Е. Ипжеваткин, Б.Ц. Манжиков и др. // // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1987.-№ 1.-С. 9-22.
141. Флоренсов Н.А. Рельеф и неотектоника. Избранные труды.-М.: Наука, 1989.-271 с.
142. Хаин В.Е. Общая геотектоника.-М.: Недра, 1973.-511 с.
143. Харахинов В.В., Гальцев-Безюк С.Д., Терещенков А.А. Разломы Сахалина. //Тихоокеанская геология.-1984.-№ 2.-С.77-86.
144. Хронусов В.В., Константинова СЛ., Барский М.Г. Оценка региональных напряжений в верхней части земной коры Среднего Урала и Пермского Приуралья // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых.-1999.-№ 4-С. 3342.
145. Шабаров А.Н. О формировании геодинамических зон, опасных по горнотектоническим ударам // Физико-технические проблемы разработки полезных иско-паемых-2001 -№2.-С. 16-27.
146. Шабаров А.Н. Прогноз тектонически напряженных зон при ведении горных работ // Безопасность труда в промышлениости.-2000.-№ 12.-С. 36-41.
147. Шадрин М.А., Кузнецов А.В. Гидрообработка удароопасных участков Се-веро-Уральских бокситовых месторождений // Горный журнал.-1998.-№ 11-12.—О. 23-26.
148. Шемякин Е.И., Курленя М.В., Кулаков Г.И. К вопросу о классификации горных ударов // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых-1986.-№ 5.-С. 3-11.
149. Шемякин Е.И., Курленя М.В., Кулаков Г.И. Кольцевые скважинные датчики для геомеханических исследований.-Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1985.-134 с.
150. Шерман С.И. Физические закономерности развития разломов земной коры.-Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1977.-102 с.
151. Шерман С.И., Борняков С.А., Будцо В.Ю. Области динамического влияния разломов.-Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1983.-111 с.
152. Шерман С.И., Днепровский Ю.И. Поля напряжений земной коры и геолого-структурные методы их изучения.-Новосибирск: Наука, 1989.-158 с.
153. Шкуратник B.JL, Филимонов Ю.Л. О взаимосвязи параметров акустической эмиссии с физико-механическими свойствами и пролцессами разрушения соляных горных пород // Геодинамика и напряженное состояние недр Земли-Новосибирск: ИГД СО РАН, 2004.-С. 74-81.
154. Экспериментальная тектоника: (Методы, результаты, перспективы).-М.: Наука, 1989.-302 с.
155. Ялымов Н.Г., Рогожников О.В. Исходные поля напряжений в массиве пород в горных районах // Горный журнал.-1991.-№ 6.-С. 50-53.
156. Ямщиков B.C. Волновые процессы в массиве горных пород.-М.: Недра,1984.
157. Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов.-М.: Недра, 1982.
158. Amadei В., Stephansson О. Rock stress and its measurement // Chapman and Hall-London, 1997.-490 p.
159. Blake W. Rock burst mechanics//Subsurface Geol. Petrol. Mining Constr. Golden.-Colo, 1977.-P. 553-560.
160. Blake W., Leighton F., Duvall W. Microseismic techniques for Monitoring the behavior of rock structures-Denver. Colo, 1978.
161. Boler F., Swanson P. Computer-automated measurement and control based workstation for mickroseismic and acoustic emission research // Jut. Circ. / Bur. Mines US Dep. Jufer.-1990.-N 9262.-P. 1-9.
162. Brink A., O'Connor D. Research on prediction of rock bursts at Western Deep Levels//Journal ofthe South African institute of mining and metallurgy.-1983.-N l.-P. 1-10.
163. Cichovicz A. Expert system for seismic hazard analisis // Mining industry. Section A. 1993. P.173-180.
164. Cook N. G. W. The failure of rock. Int. J. Rock Mech. And Mining Sci.-1965.-Vol. 2-No 4.-P. 389-403.
165. Cook N. G. W., Hoek E., Pretorius I. P. G., Ortlepp W. D., Salamon M. D. J. Rock mechanics applied to the study of rockbursts // J. South Afric. Inst. Mining and Metallurgy .-1966.-May .-P. 435-528.
- Рассказов, Игорь Юрьевич
- доктора технических наук
- Хабаровск, 2006
- ВАК 25.00.20
- Обоснование параметров геотехнологии освоения удароопасных железорудных месторождений Западной Сибири
- Управление удароопасностью горного массива изменением параметров взрывной отбойки при разработке железорудных месторождений Сибири
- Геомеханическое обоснование технологии и систем контроля массива пород при отработке стыковочных зон подземным и открытым способами
- Применение трехкомпонентного геоакустического каротажа для решения геологических и технических задач при разработке газовых и газоконденсатных месторождений
- Методика и результаты изучения геоакустических шумов в скважинах