ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА УЧАСТКАХ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ РУДНИКОВ
Authors: Шевченко М.Д. , Мельник В.В. , Замятин А.Л. 
Published: December 2024

Представлен опыт применения современных геофизических методов для исследования подработанной территории на строительной площадке шахтного ствола. Актуальность выполнения данных исследований вызвана широкой распространенностью природно-техногенных аварий, связанных с нарушением массива горных пород при строительстве и эксплуатации горных выработок. Цель исследований заключалась в проведении геофизических исследований, нацеленных на получение необходимой информации о структурном строении массива горных пород для определения причин произошедшего провала земной поверхности на площадке строительства надшахтного здания. Объектом исследований является массив горных пород, вмещающих горные выработки, находящийся в основании объектов капитального строительства, расположенных на поверхности. Основная решаемая задача заключается в определении участков структурного нарушения породного массива на территории исследования, определение причин развития аварийных ситуаций для принятия решений по стабилизации ситуации. При исследовании породного массива используется метод георадиолокации, основанный на изучении импульсов электромагнитных волн и регистрации сигналов, отраженных от различных объектов зондируемой среды, и метод спектрального сейсмопрофилирования, основанный на использовании зависимости между спектральным составом колебательного процесса, возникающего при ударном воздействии на обнаженную поверхность массива, и структурным строением этого массива. По результатам представленных исследований выявлены причины возникновения провала земной поверхности и особенности структурного строения территории. Установлено, что в результате техногенного воздействия (строительства шахтного ствола) на массив горных пород произошли изменения в геологической среде, что привело к возникновению провала на земной поверхности. Комплексирование представленных методов геофизических исследований показало высокую эффективность при решении поставленной задачи, достоверность получаемой информации подтверждается по результатам буровых и проходческих работ, выполненных на данной площадке.

The paper presents the experience of using modern geophysical methods to study the undermined area at the construction site of a mineshaft. The relevance of these investigations is due to the wide prevalence of natural and man-made accidents associated with the violation of the rock mass during the construction and operation of mine workings. The purpose of the work was to study geophysical researches related to the obtaining of information about the structure composition of rock mass in order to determine the causes of destruction of the earth's surface in the building area of a mine construction. The object of research is the rock mass lying at the base of capital construction objects located on the surface enclosing mine workings. The main task to be solved is to determine the areas of structural disturbance of the rock mass in the studied area, to determine the causes of the development of hazard situations in order to make decisions on stabilizing the situation. When investigating the rock mass the GPR method is used, based on the study of electromagnetic wave impulses and registration of signals reflected from various objects of the probed environment, as well as the spectral seismic profiling method, based on the use of the relationship between the spectral composition of the oscillatory process that occurs during impact on the exposed surface of the array, and the structural composition of this array. According to the results of the presented studies, we revealed the causes for the occurrence of the sinkhole of the earth's surface and the features of the whole structure of the territory. It has been established that, because of the man-made impact (construction of a mine shaft) on the rock mass, changes occurred in the geological environment, which led to the occurrence of a failure on the earth's surface. The integration of the presented methods of geophysical research showed high efficiency in solving the problem; the reliability of the information obtained is confirmed by the results of drilling and tunneling operations performed at this site.