Комплексный мониторинг деформирования северо-западного борта Главного карьера АО «ЕВРАЗ КГОК»

Рассмотрена проблема деформирования массива северо-западного борта Главного карьера АО «ЕВРАЗ КГОК». Для исследования деформаций массива и обеспечения безопасности производства горных работ применен комплексный мониторинг, включающий инженерно-геологическое изучение структурно-тектонического строения прибортового массива с картированием неблагоприятно ориентированных протяженных трещин, нарушений и зон дробления пород, инструментальные маркшейдерские наблюдения с использованием электронного тахеометра, площадной мониторинг бортов карьеров с применением наземной лазерной сканирующей системы RIEGL, исследования смещений пунктов геодинамического полигона и оценку изменения напряженно-деформированного состояния массива с помощью технологий спутниковой геодезии. Приведены результаты исследований развития деформаций массива в связи с возобновлением горных работ, в том числе технологических взрывов, в верхней части северо-западного борта. Установлено, что в различные периоды в массиве преобладают гравитационные или тектонические деформации. В начальный период производство взрывных и выемочно-погрузочных работ вызвало увеличение подвижности массива. По мере отработки верхней зоны и понижения горных работ происходит уменьшение амплитуды и скорости смещений массива в направлении выработанного пространства карьера. Для уменьшения деформаций рекомендовано сформировать рабочую зону с одновременной разработкой нескольких уступов с целью выполаживания угла наклона верхней части борта и уменьшения объема призмы активного давления.

Яковлев А. В., Переход Т. М., Шимкив Е. С., Тыныныка Л. В. Комплексный мониторинг деформирования северо-западного борта Главного карьера АО «ЕВРАЗ КГОК» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 181—191. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_181.

Статья подготовлена при выполнении Госзадания по теме «Методы учета переходных процессов технологического развития при освоении глубокозалегающих сложноструктурных месторождений полезных ископаемых» (№ 0405—2019—0005).

Яковлев Алексей Викторович¹ — зав. лабораторией открытой геотехнологии, канд. техн. наук;
Переход Татьяна Максимовна¹ — ведущий инженер,
Шимкив Екатерина Сергеевна¹ — научный сотрудник;
¹ Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия, lubk_igd@mail.ru;
Тыныныка Лариса Викторовна — начальник маркшейдерского отдела карьеров рудоуправления СГМ, АО «ЕВРАЗ КГОК», 624350, Свердловская область, г. Качканар, Россия.

1. Яковлев А. В., Ермаков Н. И. Устойчивость бортов рудных карьеров при действии тектонических напряжений в массиве. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2006. — 231 с.

2. Семенова И. Э., Козырев А. А., Рыбин В. В., Аветисян И. М. Закономерности перераспределения полей напряжений при формировании глубокой карьерной выемки. — Третья тектонофизическая конференция в ИФЗ РАН. Тектонофизика и актуальные вопросы наук о Земле: сб. докладов Всероссийской конференции в 2-х томах. Том 2. — М.: ИФЗ РАН, 2012. — С. 326 — 330.

3. Яковлев А. В., Панжин А. А., Ручкин В. И. Мониторинг напряженно-деформированного состояния бортов карьеров ОАО «ЕВРАЗ КГОК» // Мониторинг природных и техногенных процессов при ведении горных работ: Всероссийская науч.-техн. конф. с междунар. уч. (24—27 сентября 2013). — Апатиты, ГоИ КНЦ РАН, 2013. — С. 83—92.

4. Яковлев В. Л., Яковлев А. В. Оценка напряженного состояния прибортовых массивов карьеров // Физико-техн. проблемы разраб. полезных ископаемых. — 2007. — № 3. — С. 36 — 45.

5. Кузьмин Ю. О. Современная геодинамика: от движений земной коры до мониторинга ответственных объектов // Физика Земли. — 2019. — № 1. — С. 78 — 103.

6. Kasparyan E., Fedotova I. Stress-strain state in the rock mass of the Кhibiny deposits and tasks of geodynamical zoning / Proceedings 15th International Multidisciplinary Scientific GeoConference SGEM 2015. — Albena, Bulgaria. June 16 — 25, 2015. Book 1. Vol. 2. Р. 759 — 766.

7. Середин В. В., Хрулев А. С., Пушкарева М. В. Оценка напряженного состояния горных пород и геоматериалов // ФТПРПИ. — 2017. — № 1. — С. 53—57.

8. Qinghua Lei, Ke Gao. A numerical study of stress variability in heterogeneous fractured rockss // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2019. Vol. 113. P. 121—133.

9. Кузьмин Ю. О., Жуков В. С. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. М.: Изд-во МГГУ, 2004. — 262 с.

10. Ловчиков А. В. Техногенная сейсмичность при разработке Ловозерского редкометального месторождения // Триггерные эффекты в геосистемах: материалы IV Всероссийской конференции с международным участием (Москва, 6—9 июня 2017 г.). — М., ИДГ РАН, 2017. — С. 334 — 340.

11. Трофимов В. А., Макеева Т. Г., Филиппов Ю. А. Оценка устойчивости породного массива // Триггерные эффекты в геосистемах: материалы IV Всероссийской конференции с международным участием (Москва, 6—9 июня 2017 г.). — М., ИДГ РАН, 2017. — С. 340—350.

12. Панжин А.  А.  Пространственно-временной  геодинамический  мониторинг на объектах недропользования // Горный журнал. — 2012. — № 1. — С. 39—43.

13. Панжин А. А., Панжина Н. А. Об особенностях проведения геодинамического мониторинга при разработке месторождений полезных ископаемых Урала с использованием комплексов спутниковой геодезии // Физико-техн. проблемы разраб. полезных ископаемых — 2012. — № 6. — С. 46—55.

14. Панжин А. А. Исследование гармоник квазипериодических современных деформаций породного массива на больших пространственно-временных базах // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 9. — С. 312—331.

15. Панжин А. А. Исследование короткопериодных деформаций разломных зон верхней части земной коры с применением систем спутниковой геодезии // Маркшейдерия и недропользование. — 2003. — № 2(8). — C. 43 — 54.

16. He X., Hua X., Yu K., Xuan W., Lu T., Zhang W., Chen X. Accuracy enhancement of GPS time series using principal component analysis and block spatial filtering // Advances in Space Research. — 2015. — Vol. 55, Issue 5. March. — pp. 1316—1327.

17. He X., Montillet J.-P., Fernandes R., Bos M., Yu K., Hua X., Jiang W. Review of current GPS methodologies for producing accurate time series and their error sources // Journal of Geodynamics. — 2017. — Vol. 106. May. — pp. 12 — 29.

18. Панжин А. А., Панжина Н. А. Исследование геодинамической активности массива горных пород на карьерах и хвостохранилищах Качканарского горно-обогатительного комбината // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3—1. — С. 178 — 187.