Geophysical monitoring of the development of stress-deformed ore massives
Authors: Голик В.И. , Бурдзиева О.Г. , Дзеранов Б.В. 
Published: July 2021

Рассмотрены актуальные вопросы рационализации природопользования, включающие в себя установление величины и закономерностей экологического риска технологических процессов, оценку процессов коммуникации техногенных продуктов и прогнозирование экологической зависимости биоты от горного производства при подземной разработке месторождений Садонского рудного узла. Целью исследований является определение форм взаимодействия природных и технических систем, определяющих параметры геомеханики участка земной коры в районе освоения недр путем исследования напряженно-деформированного состояния массивов для разработки приемлемых вариантов добычи металлических руд. Методы исследования. Приведены результаты моделирования состояния рудовмещающих массивов на оптически активных материалах. Предложен коэффициент надежности для оценки безопасности горных технологий по развитию критических напряжений и деформаций. Результаты работы. Установлена адекватная зависимость между характером силового воздействия на природные и искусственные массивы и их устойчивостью с корреляцией между напряженностью массива и сохранностью земной поверхности, как гаранта безопасности экосистем биосферы. Даны результаты моделирования напряженности массива методом конечных элементов, распределения давления по контуру выработки на крепь и исследования фильтрационной неоднородности руд. Обобщены результаты анализа ретро-и перспектив развития способов управления состоянием массивов при разработке месторождений. Сделан вывод о возможности обеспечения оптимального соотношения напряжений в элементах геомеханической системы геофизическими методами в рамках мониторинга состояния горного массива и подземных выработок. В совокупности рекомендации представляют собой программу выхода горных предприятий региона из затяжного кризиса и восстановления былого потенциала одного из флагманов цветной металлургии, реализация которой формирует экономический, экологический и социальный эффект в условиях депрессивного промышленного региона.

Topical issues of rationalization of nature management are considered, including the establishment of the magnitude and regularities of the ecological risk of technological processes, the assessment of the communication processes of technogenic products and the prediction of the ecological dependence of biota on mining during the underground development of the deposits of the Sadonsky ore cluster. The Aim of the research is to comprehensively study the interaction of natural and technical systems that ensure the geomechanical balance of massifs in the area of subsoil development by systematic monitoring of the stress-strain state of the massifs using the methods of complex generalization, analysis of practical experience and scientific achievements in the field of underground ore mining in the massifs. Complex structure, theory and practice of destruction of solid media by means of continuum mechanics and mathematical statistics with the development of economically and environmentally acceptable options for the extraction of metal ores. Methods. The results of modeling the state of ore-bearing massifs on optically active materials are presented. A reliability factor is proposed for assessing the safety of mining technologies for the development of critical stresses and deformations. Results. An adequate relationship has been established between the nature of the force impact on natural and artificial massifs and their stability with the correlation between the strength of the massif and the safety of the earth's surface, as a guarantor of the safety of biosphere ecosystems. The results of modeling the tension of the massif by the finite element method, the distribution of pressure along the contour of the excavation on the support and the study of the filtration heterogeneity of ores crushed for leaching purposes according to the propagation velocity of stress waves are given. The results of the analysis of retro- and prospects for the development of methods for managing the state of rock mass in the development of fields are generalized. A conclusion is made about the possibility of ensuring the optimal stress ratio in the elements of the geomechanical system by geophysical methods within the framework of monitoring the state of the rock mass and underground workings. Taken together, the recommendations represent a program for the recovery of the region's mining enterprises from a protracted crisis and the restoration of the former potential of one of the flagships of non-ferrous metallurgy, the implementation of which creates an economic, environmental and social effect in a depressed industrial region.