ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ РАСЧЕТОВ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДРАБОТАННОГО ПОРОДНОГО МАССИВА СО СЛОЖНЫМ ТЕКТОНИЧЕСКИМ СТРОЕНИЕМ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

На примере Тюбегатанского месторождения калийных солей (Узбекистан) рассмотрен комплекс геофизического и геомеханического обеспечения безопасности горных работ в условиях сложного тектонического строения подработанного породного массива. Геофизические исследования включали наземные сейсморазведочные наблюдения по системе профилей в сочетании с «легкими» стандартными методами электро- и гравиразведки. По результатам этих работ производилось построение физико-геологической модели участков месторождения с локализацией ослабленных зон и разрывных нарушений. В рамках содержательной интерпретации физико-геологическая модель трансформировалась в геомеханическую расчетную схему, которая отражала основные горно-геологические и горнотехнические условия разработки и базировалась на модели упругопластического деформирования соляных пород. Калибровка геомеханической модели производилась по результатам радарной интерферометрической съемки. Фактор времени учитывался в соответствии с разработанной модификацией известного метода переменных модулей деформации. Формирование зон пластичности в физическом выражении отождествлялось с образованием областей трещиноватости в водозащитной толще, определяющих опасность нарушения ее сплошности. Численная реализация геомеханической модели методом конечных элементов позволила обосновать оптимальные параметры камерной системы разработки, обеспечивающие сохранность водозащитной толщи, включая и зоны разрывных нарушений.

Об авторах

А. А. Барях

Горный институт УрО РАН

ORCID iD: 0000-0003-2737-6166

И. А. Санфиров

Горный институт УрО РАН

ORCID iD: 0000-0002-9190-4296

М. В. Дьяконов

ПАО "Уралкалий"

ORCID iD: 0009-0009-0423-5660

С. Ю. Лобанов

Горный институт УрО РАН

ORCID iD: 0000-0001-9685-8172

А. И. Никифорова

Горный институт УрО РАН

Email: nikiforova_ai@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-7123-4108

Список литературы

  1. Барях А. А., Евсеев А. В. Ликвидация калийных рудников и соляных шахт: обзор и анализ проблемы // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2019. - Т. 9. - С. 5-29. - doi: 10.25018/0236-1493-2019-09-0-5-29.
  2. Барях А. А., Красноштейн А. Е., Санфиров И. А. Горнотехнические аварии: затопление Первого Березниковского калийного рудника // Вестник Пермского научного центра. - 2009. - № 2. - С. 4-9. - EDN: PYWAJJ.
  3. Барях А. А., Самоделкина Н. А. Об одном подходе к реологическому анализу геомеханических процессов // Физикотехнические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2005. - № 6. - С. 32-41. - EDN: PFHADT.
  4. Барях А. А., Санфиров И. А., Федосеев А. К. и др. Сейсмо-геомеханический прогноз состояния водозащитной толщи на калийных рудниках // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2017. - № 6. - С. 10-22. - doi: 10.15372/FTPRPI20170602.
  5. Беляков Н. А., Беликов А. А. Прогноз целостности водозащитной толщи на Верхнекамском месторождении калийных руд // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). - 2022. - № 6-2. - С. 33-46. - doi: 10.25018/0236_1493_2022_62_0_33.
  6. Болгаров А. Г., Рослов Ю. В. Межскважинная сейсмическая томография для решения инженерно-геологических задач // Технологии сейсморазведки. - 2009. - № 1. - С. 105-111. - EDN: NCGHRJ.
  7. Глебов С. В. Геофизическое обеспечение разработки Верхнекамского месторождения солей // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2004. - № 9. - С. 89-92. - EDN: IFAPOR.
  8. Жикин А. А., Санфиров И. А., Фатькин К. Б. Классификация волновых образов типовых геологических неоднородностей соляной толщи Верхнекамского месторождения калийных и магниевых солей // Проблемы недропользования. - 2023. - Т. 3, № 38. - С. 118-128. - doi: 10.25635/2313-1586.2023.03.118.
  9. Поздеев А. А., Земсков А. Н., Ибрагимов Г. И. Некоторые аспекты освоения Тюбегатанского месторождения калийных солей // Рудник Будущего. - 2010. - № 1. - С. 6-10. - EDN: POEHWH.
  10. Рудковский Р. Р., Трофимов В. Л., Хазиев Ф. Ф. Блуждающие рассолы соляных толщ и мероприятия по защите горных выработок от их затопления // Разведка и охрана недр. - 2011. - № 1. - С. 63-72. - EDN: LVFAKN.
  11. Рыльникова М. В., Есина Е. Н., Сахаров Е. М. и др. Закономерности геодинамических явлений при освоении глубокозалегающих сложноструктурных месторождений калийно-магниевых солей // Горная промышленность. - 2023. - № 1. - С. 89-94. - doi: 10.30686/1609-9192-2023-1-89-94.
  12. Санфиров И. А., Степанов Ю. И., Фатькин К. Б. и др. Малоглубинные геофизические исследования на Верхнекамском месторождении калийных солей // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. - 2013. - № 6. - С. 71-77. - EDN: RRUGXL.
  13. Baryakh A., Tsayukov A. Justification of fracture criteria for salt rocks // Frattura ed Integrità Strutturale. - 2022. - Vol. 16, no. 62. - P. 585-601. - doi: 10.3221/IGF-ESIS.62.40.
  14. Borst R. de, Crisfield M. A., Remmers J. J. C., et al. Non-Linear Finite Element Analysis of Solids and Structures. - Wiley, 2012. - doi: 10.1002/9781118375938.
  15. de Souza Neto E. A., Perić D., Owen D. R. J. Computational Methods for Plasticity: Theory and Applications. - Wiley, 2008. - doi: 10.1002/9780470694626.
  16. Gendzwill D. J., Brehm R. High-resolution seismic reflections in a potash mine // GEOPHYSICS. - 1993. - Vol. 58, no. 5. - P. 741-748. - doi: 10.1190/1.1443459.
  17. Gendzwill D. J., Stead D. Rock mass characterization around Saskatchewan potash mine openings using geophysical techniques: a review // Canadian Geotechnical Journal. - 1992. - Vol. 29, no. 4. - P. 666-674. - doi: 10.1139/t92-073.
  18. Halabura (Steve) S. P., Hardy M. P. An overview of the geology of solution mining of potash in Saskatchewan // Fall 2007 Conference 8-9 October 2007. - Halifax, Nova Scotia, Canada : Solution Mining Research Institute, 2007.
  19. Karasev M. A., Protosenya A. G., Katerov A. M., et al. Analysis of shaft lining stress state in anhydrite-rock salt transition zone // Rudarsko-geološko-naftni zbornik. - 2022. - Vol. 37, no. 1. - P. 151-162. - doi: 10.17794/rgn.2022.1.13.
  20. Nolet G. A Breviary of Seismic Tomography: Imaging the Interior of the Earth and Sun. - Cambridge University Press, 2008. - doi: 10.1017/CBO9780511984709.
  21. Prugger F. F., Prugger A. F. Water problems in Saskatchewan potash mining - what can be learned from them? // CIM Bulletin. - 1991. - Vol. 84, no. 945. - P. 58-66.
  22. Pumjan S., Long T. T., Loc H. H., et al. Deep well injection for the waste brine disposal solution of potash mining in Northeastern Thailand // Journal of Environmental Management. - 2022. - Vol. 311. - P. 114821. - doi: 10.1016/j.jenvman.2022.114821.
  23. Rauche H. Die Kaliindustrie im 21. Jahrhundert. - Springer Berlin Heidelberg, 2015. - doi: 10.1007/978-3-662-46834-0.
  24. The ISRM Suggested Methods for Rock Characterization, Testing and Monitoring: 2007-2014 / ed. by R. Ulusay. - Springer International Publishing, 2015. - doi: 10.1007/978-3-319-07713-0.
  25. Wang D.-J., Tang H., Shen P., et al. A Parabolic Failure Criterion for Transversely Isotropic Rock: Modification and Verification // Mathematical Problems in Engineering. - 2019. - Vol. 2019. - P. 1-12. - doi: 10.1155/2019/8052560.
  26. Yilmaz Ö. Seismic Data Analysis: Processing, Inversion, and Interpretation of Seismic Data. Volume I, II. - Society of Exploration Geophysicists, 2008. - 2027 p.
  27. You M. Comparison of the accuracy of some conventional triaxial strength criteria for intact rock // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. - 2011. - Vol. 48, no. 5. - P. 852-863. - doi: 10.1016/j.ijrmms.2011.05.006.
  28. Zienkiewicz O. C., Taylor R. L., Fox D. The Finite Element Method for Solid and Structural Mechanics. - Seven. - Elsevier, 2014. - 624 p. - doi: 10.1016/C2009-0-26332-X.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Барях А.А., Санфиров И.А., Дьяконов М.В., Лобанов С.Ю., Никифорова А.И., 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».