Определение закономерностей расположения тектонических нарушений для прогноза проницаемости массива горных пород

Рассмотрен пример определения пространственной ориентации тектонических разломов в массивах скальных горных пород. Особое значение имеют зоны растяжения, формирующиеся в результате пересечения разнонаправленных разломов и разломов различного кинематического типа. Именно они являются наиболее водоносными и перспективными для сооружения скважинного водозабора. В ходе изучения гидрогеомеханической закономерности формирования фильтрационной структуры массива горных пород был выполнен анализ структурно-геомеханической модели района работ. Взятая модель служит результатом полевых геофизических исследований, проводившихся ранее на участке сотрудниками отдела геомеханики Института горного дела УрО РАН. По результатам исследований построена роза-диаграмма. Диаграмма отражает пространственную ориентировку разломов различного кинематического типа с указанием азимута простирания и направления главного максимального напряжения (ГМН). Представленный метод позволяет обнаружить участки с высоким объемом воды, что дает возможность значительно облегчить отработку месторождений полезных ископаемых, повысить безопасность и значительно минимизировать затраты на осушение месторождения при сооружении скважинного водозабора.

Шевченко М. Д. Определение закономерностей расположения тектонических нарушений для прогноза проницаемости массива горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 5—2. — С. 174—180. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_52_0_174.

Работа выполнена в рамках Госзадания № 075—00581—19—00 Тема № 0405—2019—0007.

Шевченко Максим Дмитриевич — младший научный сотрудник, Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), Екатеринбург, Россия.

1. Мельник В. В., Замятин А. Л. Осушение рудных тел в условиях повышенной обводненности и закарстованности налегающей толщи // Проблемы недропользования — 2018. — №1 (16). — С. 105—111. — DOI: 10.25635/2313—1586.2018.01.105.

2. Мироненко В. А. Динамика подземных вод. М.: Изд-во МГГУ, 2001, 519 с.

3. Тагильцев С. Н., Лукьянов А. Е. Геомеханическая роль тектонических разломов и закономерности их пространственного расположения // Геомеханика в горном деле: докл. науч. — техн. конф. 12 — 14 октября 2011г. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2012. — С. 26—39.

4. Тагильцев С. Н. «Закономерности пространственного расположения тектонических нарушений в поле современного напряженного состояния земной коры // «Известия вузов. Горный журнал». — 2018. — № 7. — С. 55—60.

5. Тагильцев С. Н. Основы гидрогеомеханического анализа фильтрационной структуры скальных массивов. // Автореф. дисс. докт. техн. наук, Екатеринбург: «Уральская горно-геологическая академия». — 2001. — 41 с.

6. Мельник В. В., Харисов Т. Ф., Замятин А. Л., Харисова О. Д. Оценка эффективности комплекса геофизических методов исследований массива в условиях подземного рудника // «Известия вузов. Горный журнал». — 2020. — № 4. — С. 32 — 39.

7. Мельник В. В., Харисов Т. Ф., Замятин А. Л. Методические основы комплексных геомеханических исследований для выбора оптимальных параметров осушения обводненных месторождений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3—1. — С. 139—149. DOI: 10.25018/0236—1493—2020—31—0-139—149.

8. Тагильцев С. Н., Кибанова Т. Н. «Гидрогеомеханические структуры в поле современных тектонических напряжений». // «Известия вузов. Горный журнал». — 2017. — № 7. — С. 63—69.

9. Zanutta A., Negusini M., Vittuari L., Cianfarra P., Salvini F. et al. Monitoring geodynamic activity in the Victoria Land, East Antarctica: Evidence from GNSS measurements // Journal of Geodynamics. 2017, Vol. 11, pp. 31—42.

10. Gao Y., Guo Z., Yang J., Wang J., Wang Y. Steady analysis of gob-side entry retaining formed by roof fracturing and control techniques by optimizing mine pressure // Journal of China Coal Society, 2017, Vol. 42, рр. 1672—1681.

11. Sepehri M., Apel D., Liu W. Slope stability assessment and effect of horizontal to vertical stress ratio on the yielding and relaxation zones around underground open slopes using empirical and finite element methods // Archives of Mining Science, 2017, Vol. 62, No 3, рр. 653—669.

12. Tataurova A. A., Stefanov Y P., Bakeev R. A. Influence of gravity on deformation of blocks in Earthes crust // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the International Conference on Advanced Materials with Hierarchical Structure for New Technologies and Reliable Structures 2017 (AMHS›17) (Tomsk, Russia, 9—13 October 2017). 2017. Vol. 1909. No. 1. P. 020217—1-020217—4.