ИССЛЕДОВАНИЯ УДАРООПАСНОСТИ НА ПОДЗЕМНЫХ РУДНИКАХ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА И ЗАБАЙКАЛЬЯ
Authors: Игорь Юрьевич Рассказов 
Published: December 2024

Рассмотрены особенности удароопасности на подземных рудниках Дальнего Востока и Забайкалья, где регистрируется весь спектр динамических проявлений горного давления и регистрируется техногенная сейсмичность. Установлено, что в массивах месторождений действуют неравнокомпонентные поля напряжений сжатия, наибольшие из которых ориентированы в направлении от северо-восточного до юго-восточного и в 1,5 - 3 раза превышают гравитационную составляющую от веса налегающей толщи пород. Превышение горизонтальных сжимающих напряжений над вертикальными определяется их геодинамической позицией в пределах тектонически активной Амурской плиты. Указаны основные подходы к решению проблемы прогноза и предотвращения горных ударов, которые предусматривают геодинамическое районирование с применением геологоструктурных методов и методов спутниковой геодезии, численное моделирование напряженно-деформированного состояния (НДС) и инструментальный контроль удароопасности горного массива на региональном и локальном уровнях. На примере месторождений жильного типа показана возможность оценки НДС массива горных пород на различных стадиях разработки рудных тел и обоснования эффективных профилактических мероприятий. Приведены основные принципы построения системы комплексного геомеханического мониторинга и результаты применения инструментальных методов и технических средств контроля удароопасности на дальневосточных рудниках. Система мониторинга объединяет многоканальные сейсмоакустическую и микросейсмическую измерительные комплексы, обеспечивающие регистрацию сейсмоакустических событий энергией от 10 до 10 Дж в частотном диапазоне от 10 до 12000 Гц, а также деформационные станции, включая лазерный деформограф, способный регистрировать смещения земной коры с точностью до 0,1 нм в частотном диапазоне от 0 до 1000 Гц. В системе реализована технология временной синхронизации, дающая возможность поддерживать единое время во всех измерительных средствах с расхождением не более 10 мс, а все регистрируемые данные интегрируются в единую информационную сеть. Рассмотрена методика прогноза удароопасности по данным геомеханического мониторинга, основанная на установленных закономерностях проявления сейсмоакустической активности в массиве месторождений, склонных и опасных по горным ударам.
Features of rock burst hazard on underground mines of the Far East and Transbaikalia are considered. All range of dynamic manifestations of rock pressure and technogenic seismicity is being registered there. It is established that non-equal component fields of tension of compression are present in rock massifs. The greatest ones are focused in the direction from northeast to southeast. These fields of tension exceed a gravitational component from the weight of the rock mass by 1.5-3 times. Excess of the horizontal compressive tension over the vertical ones is defined by their geodynamic position within tectonic active Amur plate. The main approaches are specified to the solution of this problem of the forecasting and preventing of rock bumps, which provide geodynamic division into districts with application of geological structural methods and methods of satellite geodesy, numerical modeling of the stress-strain state conditions (SSS) and control tools of burst hazard of the massif at the regional and local levels. On the example of vein type deposits the possibility of assessment of the SSS of the rock massif at various stages of ore bodies development and substantiation of effective preventive actions is shown. The basic principles of developing of complex geomechanical monitoring system are given and results of application of instrumental methods and technical means of control of burst hazard in the Far East mines. The system of monitoring unites multichannel seismic-and-acoustic and microseismic measuring complexes providing registration of seismic-and-acoustic events with energy from 10 to 10 J in the frequency range from 10 to 12000 Hz. The system includes deformation stations, including the laser deformographer capable to register crust shifts with an accuracy of 0.1 nanometers in the frequency range from 0 to 1000 Hz. Temporary synchronization of the system giving the possibility to support united time in all measuring units with a divergence of no more than 10 μs is realized in the system. All registered data are integrated into uniform information network. The technique of the forecasting of bump hazard according to geomechanical monitoring based on the determined consistent patterns of manifestation of seismic-and-acoustic activity in the massif of the deposit inclined to rock bumps and bump hazard is considered.