Geophysical monitoring of Sadon field development technology
Authors: Голик В.И. , Бурдзиева О.Г. 
Published: October 2023

Актуальность статьи объясняется необходимостью поиска еще мало используемых резервов повышения эффективности горного производства в сложных условиях эксплуатации рудных месторождений Садонского рудного узла. Целью статьи является детализация зависимости состояния массива от техногенных напряжений при разработке рудных месторождений подземным способом. Методы работы. Соответствие технологий разработки месторождений полезных ископаемых принципам природопользования обеспечивается путем исследования динамики изменения параметров рудовмещающих массивов. Защите от наведенных сейсмических колебаний подлежат объекты инфраструктуры горных предприятий и земная поверхность, особенно при производстве добычных работ в уникальных условиях охраняемых территорий. В сфере добычи природных ресурсов Республики Северная Осетия–Алания с такими условиями применен и интерпретирован ряд геофизических исследований. Результаты работы. С использованием возможностей математического моделирования методом конечных элементов определен механизм работы сжимающих напряжений в зоне их сопряжения рудного целика с вмещающим массивом. Получены количественные критерии оценки состояния выработанного пространства в зависимости от его заполнения или изоляции. Предложено оценивать опасность разрушения земной поверхности посоотношению максимальных напряжений в модели к пределу прочности материала при растяжении. Приведены результаты моделирования техногенных напряжений на низкомолекулярных материалах. Установлено, что максимальные напряжения в элементах очистной камеры развиваются при максимальном значении коэффициента бо­кового распора. Показано, что заполнениевыработанного пространства камер снижает уровень напряжений в зависимости от прочности заполнителя. Определено, что при варианте с изоляцией выработанного пространства без заполнения концентрация напряжений для данных условий максимальна. Полученные сведения о поведении рудовмещающего массива актуальны для проектирования горных работ при возобновлении горных работ Садонских рудников, а также для месторождений с аналогичными условиями локализации оруденения, как при использовании традиционных технологий, так и при извлечении металлов новыми перспективными технологиями с выщелачиванием на месте локализации оруденения.
Relevance of the paper is explained by the need to search for still little-used reserves to increase the efficiency of mining production in complicated operating conditions of the ore sites of the Sadon ore node. Aim of the article is to detail the dependence of the massif state on anthropogenic stresses during the development of ore deposits by underground method. Methods. Compliance of technologies for the development of mineral deposits with the principles of nature management is ensured by studying the dynamics of changes in the parameters of ore-containing massifs. Infrastructure facilities of mining enterprises and the Earth's surface are subject to protection from induced seismic vibrations, especially during mining operations in the unique conditions of protected areas. In the field of extraction of natural resources of the Republic of North Ossetia-Alania with such conditions, a number of geophysical studies have been applied and interpreted. Results. Using the possibilities of mathematical modeling by the finite element method, the operation mechanism of compressive stresses in the zone of their interface of the ore whole with the host array is determined. Quantitative criteria for assessing the state of the developed space, depending on its filling or isolation, are obtained. It is proposed to assess the hazard of destruction of the Earth's surface in relation to the maximum stresses in the model to the tensile strength of the material. The results of modeling anthropogenic stresses on low-molecular materials are presented. It is established that the maximum stresses in the elements of the cleaning chamber develop at the maximum value of the lateral expansion coefficient. It is shown that the filling of the developed chamber space reduces the stress level depending on the strength of the filler. It is determined that in the case of the option with isolation of the developed space without filling, the stress concentration for these conditions is maximum. The information obtained on the behavior of the ore-containing massif is relevant for the design of mining operations during the resumption of mining operations of the Sadon mines, as well as for deposits with similar conditions of localization of mineralization, both when using traditional technologies and when extracting metals with new promising technologies with drilling at the site of localization of mineralization.