Изучение структурных особенностей прибортового массива по 3D-модели откоса, построенной с применением мультикоптера

Предложен метод картирования структурно-тектонических особенностей прибортового массива и анализа трещиноватости откосов бортов и уступов карьеров с использованием БПЛА (беспилотных летательных аппаратов). Интеграция этого метода с методами фотограмметрии и аэрофотосъёмки позволяет значительно упростить картирование, повысить качество, скорость, полноту и безопасность получения данных. Методика опробована на участке северного борта карьера рудного золота «Эльдорадо», расположенного в Северо-Енисейском районе Красноярского края. С помощью интегрированных методов построена детальная 3D-модель экспериментального участка борта, выделены плоскости трещин на откосах и методами аналитической геометрии определены элементы их залегания. Произведены статистическая обработка и анализ данных путем построения полигональных кривых распределения трещин по углу падения и азимуту простирания. На рассматриваемом участке определены параметры структурных блоков, которые необходимы для обоснования прочностных характеристик и механизма деформирования массива. Проведено сравнение результатов, полученных с помощью предлагаемой методики, с данными, собранными ранее на данном участке по традиционной методике замера трещиноватости (с использованием горного компаса и мерных лент). Анализ показал высокую согласованность данных, полученных разными методами. Исходя из результатов исследований сделаны выводы о возможном успешном внедрении БПЛА для картирования структурно-тектонических особенностей массива.

Боос И. Ю., Юнаков Ю. Л., Патачаков И. В., Гришин А. А. Изучение структурных особенностей прибортового массива по 3D-модели откоса, построенной с применением мультикоптера // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2021. – № 12. – С. 19–30. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_12_0_19.

Боос Иван Юрьевич¹ — аспирант, e-mail: yakovlenivan@mail.ru,
Юнаков Юрий Леонидович¹ — канд. техн. наук, профессор, зав. кафедрой, член редколлегии журнала «Маркшейдерский вестник»,
Патачаков Игорь Витальевич¹ — ассистент кафедры,
Гришин Арсений Александрович — геолог, ООО НИП «Сибмаркпроект».
¹ Институт горного дела, геологии и геотехнологий, Сибирский федеральный университет.

Боос И.Ю., e-mail: yakovlenivan@mail.ru.

1. Левин Е. Л., Половинко А. В. Влияние неопределенности физико-механических свойств пород прибортового массива на коэффициент запаса устойчивости борта карьера, вероятность его обрушения и оценка зоны развала обрушившихся масс // Горный журнал. — 2016. — № 5. — С. 14–20.

2. Козырев А. А., Рыбин В. В. Геомеханическое обоснование рациональных конструкций бортов карьеров в тектонически напряженных массивах // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. — 2015. — Т. 2. — № 2. — С. 245–250.

3. Turner J. P., Healy D., Hillis R. R., Welch M. J. Geomechanics and geology: introduction // Geological Society, London, Special Publications. 2017, vol. 458. DOI: 10.1144/SP458.15.

4. Taghizadeh K., Combe G., Luding S. ALERT Doctoral School 2017: Discrete Element Modeling. The Alliance of Laboratories in Europe for Education, Research and Technology, 2017. 218 p.

5. Ameen M. S. Operational geomechanics — a rock-based science for environmental, energy, and engineering applications. EAGE Publication, 2018. 327 p.

6. Курленя М. В. Научная школа. Геомеханика и технологии освоения недр. — Новосибирск: Наука, 2016. — 268 с.

7. Ливинский И. С., Митрофанов А. Ф., Макаров А. Б. Комплексное геомеханическое моделирование: структура, геология, разумная достаточность // Горный журнал. — 2017. — № 8. — С. 51–55.

8. Ляшенко В. И. Развитие научно-технических основ мониторинга состояния горного массива сложноструктурных месторождений. Сообщение 2 // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 3. — С. 123–141.

9. Юнаков Ю. Л. Исследование и обоснование устойчивых параметров откосов уступов и бортов карьера Эльдорадо при отработке месторождения до отметки 520 м. — Красноярск: СФУ, 2013. — 172 с.

10. Воскресенский И. С., Сучилин А. А., Ушакова Л. А., Шафоростов В. М., Энтин А. Л. Применение БПЛА для мониторинга оползневых и эрозийных процессов (на примере центра русской равнины) / Применение беспилотных летательных аппаратов в географических исследованиях. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. — Иркутск, 2018. — С. 42—47.

11. Макаров А. Б., Хормазабаль Э., Ливинский И. С., Спирин В. И., Солуянов Н. О. Методика обратных расчетов сцепления и трения по трещинам по фактам вывалов с бортов карьеров // Маркшейдерия и недропользование. — 2016. — № 4. — С. 44—48.

12. Патачаков И. В., Фуртак А. А., Боос И.Ю «Определение прочностных свойств горных пород методом обратных расчетов в условиях Горевского свинцово-цинкового месторождения» // Маркшейдерия и недропользование. — 2018. — № 1(93). — 41 с.