1. Руководство По Геодинамическим Наблюдениям И Исследованиям Для Объектов Тэк

Панжин Андрей Алексеевич, старший научный сотрудник, Коновалова Юлия Павловна, аспирант, Институт горного дела УрО РАН В данной публикации обобщен опыт использования методов спутниковой геодезии для мониторинга геодинамических процессов, происходящих на горных предприятиях. Исследуются вопросы, связанные с изучением смещений и деформаций как естественной, так и техногенной природы. Очерчен круг решаемых задач, заострены проблемы, возникающие при мониторинге напряженно-деформированного состояния массива горных пород, и показаны пути их решения. Отмечена высокая эффективность использования современных геодезических комплексов для решения задач геомеханики и геодинамики. В последние годы все более актуальными становятся исследования геодинамических процессов, проистекающих в верхней части земной коры и имеющих как естественную, так и техногенную природу. Интерес к исследованиям современных движений и деформаций во многом обусловлен тем, что безопасное ведение человеком хозяйственно-экономической деятельности в массиве горных пород и земной поверхности, возможно только при получении целостной картины о происходящих в недрах Земли и на ее поверхности процессах. Эти сложные многофакторные процессы имеют как естественную, так и техногенную природу, причем в последнее время все большее значение приобретает техногенный фактор, который приводит к негативным изменениям геодинамической и экологической обстановки.

Если естественные геодинамические процессы проявляются в основном в виде медленных трендовых подвижек по границам структурных блоков, которые происходят на фоне короткопериодных знакопеременных колебаний массива, прилегающего к ним 1, то техногенные, или наведенные геодинамические процессы, 2 вызваны масштабной деятельностью человека по добыче и переработке полезных ископаемых и изменению окружающей природной среды. Каждая из форм проявления геодинамических процессов способна произвести серьезные нарушения жилых и промышленных объектов, в том числе экологически опасных, таких как атомные и тепловые электростанции, гидротехнические сооружения, магистральные продуктопроводы, химические предприятия.

Геодезические исследования геодинамических процессов. Методы изучения фигуры и гравитационного поля Земли. Основными методами изучения фигуры Земли являются: 1. Астрономо-геодезический метод, основанный на исполь-зовании геодезических и астрономических измерений на по-верхности Земли.. Объектами наблюдений должны быть следующие опасные геодинамические процессы: – тектонические землетрясения, генерируемые активными разломами; – транзитные землетрясения; – техногенные (возбужденные) землетрясения, обу-словленные разработкой месторождений; – современные природные и техногенные горизонтальные и вертикальные движения земной поверхности. Центр службы геодинамических наблюдений в энергетической отрасли – филиал АО. Специальные геомеханические и геотехнические исследования. И зарубежным энергетическим объектам РАО ЕЭС и ПАО «РусГидро»,. Исходя из целей и задач проблемы геодинамической безопасности. (региональные сети наблюдений) — это исследование регионального (фонового). Систем и объектов; е выявление аномальных изменений современного.

Изучение современных движений и деформаций, происходящих в массиве требует проведения в мониторинговом режиме высокоточных геодезических измерений смещений реперов специально оборудованных наблюдательных станций - геодинамических полигонов. Жесткие требования к проведению подобного рода геодезических работ - обширные территории, охватываемые измерениями, высокий уровень точности определения величин сдвижений и деформаций, короткие периоды между сериями инструментальных измерений, все это предопределяет необходимость использования при проведении исследований современного высокоточного и производительного геодезического оборудования. В институте горного дела УрО РАН на протяжении уже нескольких десятилетий исследуются вопросы, связанные с изучением смещений и деформаций горных пород, как естественной природы, так и возникающих при открытой и подземной разработке полезных ископаемых. В последние несколько лет наряду с традиционными геодезическими наблюдениями используются методы спутниковой геодезии. Комбинирование традиционных наземных и спутниковых измерений позволяет достаточно успешно решать поставленные задачи. Спутниковые технологии благодаря своей высокой производительности позволили с высокой периодичностью получать информацию о деформациях земной поверхности на базах от первых метров до нескольких десятков километров, что было затруднительным при использовании традиционных методик измерений и, что очень важно, для обеспечения безопасности и эффективности горного производства. Для проведения спутниковых геодезических измерений используется большой парк одно- и двухчастотной аппаратуры, состоящий из 12 GPS-приемников геодезического класса фирм 'Trimble' и 'Sokkia'.

С 1996 года и по сегодняшний день институт проводит геодезический мониторинг смещений и деформаций земной поверхности с использованием GPS-технологий более чем на десяти месторождениях Урала, Сибири, Казахстана. Определения величин смещений и деформаций производятся путем многократных переопределений координат реперов и геометрических элементов - длин и превышений специально оборудуемых наблюдательных станций 3. Тип, конструкция, размеры и плотность реперов наблюдательной станции выбираются в зависимости от горно-геологических условий исследуемых объектов и поставленных задач фундаментальных и прикладных исследований. Репера наблюдательных станций закладываются согласно соответствующим инструктивным материалам как в области влияния горных разработок, размеры которых достигают первых километров, так и далеко за ее пределами, где репера меньше всего подвержены влиянию техногенных деформационных процессов, в результате чего становится возможным суммарное поле деформаций разложить на поля естественных и техногенных деформаций. Количество пунктов деформационной геодезической сети во многом зависит от площади исследуемой территории, которая, в свою очередь, определяется мощностью месторождения, объемами перемещаемой горной массы и взаимным расположением техногенных объектов. Плотность сети наблюдательных пунктов во многом определяется размерами техногенных объектов, удалением от них, параметрами охраняемых сооружений, попадающих в область влияния горных разработок, тектоникой месторождения и определяется индивидуально в каждом конкретном случае 4.

Как правило, в качестве реперов наблюдательной станции используются уже существующие пункты геодезических сетей - государственной геодезической сети (ГГС) и опорных маркшейдерско-геодезических сетей горного предприятия. Для увеличения плотности сети используются отдельные репера существующих профильных линий, заложенных для изучения процесса сдвижения традиционными геодезическими методами, а также репера, специально закладываемые на разных этапах мониторинговых измерений для уточнения параметров развития процесса сдвижения на отдельных участках. В результате, полученную деформационная сеть горного предприятия можно охарактеризовать как многоуровенную, иерархически подчиненную. Примером такой сети может служить деформационная сеть шахты 'Сарановская-Рудная', мониторинг состояния которой комплексами спутниковой геодезии производится с 1996 года по сегодняшний день, упрощенная схема которой приведена на рис. Современная наблюдательная станция состоит из более чем 150 реперов, по которым ежегодно производятся спутниковые геодезические измерения с периодичностью до 4 раз в год. Таким образом, при исследовании геодинамических процессов с применением GPS-технологий, в основном используются два пространственно-временных режима - разовое переопределение исходных координат пунктов ГГС и опорных геодезических сетей, и измерение величин смещений и деформаций в мониторинговом режиме.

Наиболее часто при выполнении продолжительных исследований находит применение комбинированный режим, когда при выполнении нулевого цикла работ переопределяются исходные координаты реперов наблюдательной станции, а при выполнении последующих циклов измерений определяются смещения и деформации, произошедшие за определенный период времени 5. Поскольку исходные координаты пунктов ГГС и опорных сетей предприятия определялись еще до начала разработки месторождения полезных ископаемых, или на первых этапах его освоения, то в результате разового переопределения координат реперов определяются величины деформаций массива горных пород, произошедшие за достаточно продолжительные интервалы времени - как правило, десятки лет. Однако в этом случае приходится сталкиваться с достаточно трудноразрешимыми вопросами отделения реальных смещений пунктов сети, вызванных деформациями земной поверхности, от остаточного влияния источников ошибок, поскольку точность методов спутниковой геодезии в 3-5 раз выше, чем точность традиционных геодезических методов.

Данная задача, в зависимости от конфигурации исходных геодезических сетей, условий проведения измерений и полноты исходного материала прежних лет, может быть достаточно корректно решена с применением специально разработанных авторских методик, в основе которых лежат различные точки зрения на процедуру анализа взаимного положения пунктов геодезической сети. Также достаточно сложной, а зачастую неразрешимой задачей является переопределение высотных отметок пунктов сети, поскольку при производстве работ методами спутниковой геодезии определяются высоты и превышения пунктов над эллипсоидом, а не над геоидом, как это принято в традиционной геодезии. В случае, когда геодезические работы производятся на местности со спокойным рельефом, данная задача корректно решается при использовании стандартных моделей геоида, таких как EGM96. Однако для гористой местности с большими перепадами высот, местности с локальными аномалиями гравитационного поля, вызванного наличием в недрах больших объемов полезного ископаемого с высоким удельным весом, такое решение неприемлемо, и на сегодняшний день задача не имеет корректного решения, хотя уже имеются первые наработки по моделированию поверхности геоида на основе анализа DEM (Digital Elevation Model).

Упрощенная (каркасная) схема деформационной сети шахты 'Сарановская-Рудная' Еще одной проблемой, с решением которой приходится сталкиваться как при разовых переопределениях координат деформационных сетей, как и при производстве измерений в мониторинговом режиме, является проблема выбора из всех пунктов сети тех, положение которых остается стабильным достаточно продолжительное время. Наличие таких пунктов в сети необходимо, когда ставится задача определить пространственные вектора смещений; в этом случае производится строгое уравнивание сети с наложением определенных условий - фиксацией плановых координат и высот опорных пунктов сети. Однако, как показывает практика, это не всегда возможно сделать, поскольку ГГС и опорные сети предприятий также подвержены деформированию, и поэтому, с одной стороны, использовать исходные данные следует крайне осторожно, а с другой стороны, фиксация координат части пунктов сможет значительно исказить уравниваемую сеть, что приведет к получению некорректного результата. Для того, чтобы этого избежать, переопределяются не координаты пунктов сети, а фиксируются изменения пространственных геометрических связей между пунктами сети, которые можно измерить непосредственно. Этого, как правило, вполне достаточно для построения суммарного деформационного поля и изучения основных закономерностей изменения напряженно-деформированного состояния массива на исследуемой территории.

В дальнейшем, при анализе величин деформаций, из всех пунктов сети выделяются пункты, которые от цикла к циклу не изменяют своего взаимного положения, и которые могут быть использованы в качестве опорных, в результате чего постепенно, от серии к серии мониторинговых наблюдений, картина динамики смещений и деформаций будет уточняться. Для успешного применения комплексов спутниковой геодезии при изучении процесса деформирования породного массива большое значение имеет организация и планирование полевых работ, особое внимание уделяется конструкции реперов наблюдательной станции. Как уже отмечалось выше, исследование деформаций породного массива в мониторинговом режиме, подразумевает многократное, от цикла к циклу, выполнение точных геодезических измерений на одних и тех же пунктах сети, по одной программе работ с дальнейшим анализом изменений геометрических взаимосвязей между реперами. Из этого вытекает важная особенность геодинамических полигонов: возможность детального изучения условий проведения наблюдений на каждом пункте сети и использование их при планировании времени и периода проведения спутниковых измерений, специальная подготовка отдельных пунктов сети с целью устранения причин затрудненного или некачественного приема спутникового радиосигнала. Поскольку одним из самых главных требований производства высокоточных геодезических работ с применением GPS-оборудования является хорошая радиовидимость на всех определяемых пунктах, которая обеспечивается следующими факторами: низким значением коэффициента PDOP, высоким соотношением 'сигнал/шум', качеством радиосигнала и отсутствием потери целых циклов при приеме радиосигнала 6, необходимо учитывать эти факторы заранее. Некоторые факторы, определяющие качество выполнения наблюдений, можно спрогнозировать заранее, путем использования специального программного обеспечения.

Распределение количества видимых спутников и изменение коэффициента PDOP во времени определяется заблаговременно по имеющимся эфемеридам спутников, а поскольку известны условия наблюдений на каждом пункте сети, составляются индивидуальные картограммы препятствий прохождения спутникового радиосигнала, с использованием которых достигается высокий уровень планируемых и фактических условий наблюдения на конкретном пункте. В результате планирования определяются промежутки времени благоприятные и неблагоприятные для производства наблюдений. Как показывает практика, благоприятными для производства измерений являются промежутки времени, когда обеспечивается прием спутникового радиосигнала от 7-8 и более спутников при коэффициенте PDOP меньшем 4. При таких условиях наблюдений возможно проводить измерения на миллиметровом уровне точности. Как отмечалось выше, для определения современных геометрических параметров сети наблюдательных станций используется комплекс спутниковой геодезии GPS, состоящий из 12 приемников геодезического класса. При условии одновременной работы 2 и более GPS-приемников по результатам разности фаз спутникового радиосигнала возможно определение с миллиметровой точностью компонент вектора между двумя и более реперами наблюдательной станции.

Жесткое требование условия одновременной работы 2 и более приемников спутникового радиосигнала в технологиях дифференциальной GPS обусловлено необходимостью исключения из результатов обработки погрешностей, вызванных влиянием ионосферы и тропосферы Земли. Под вектором в данном случае подразумевается результат обработки GPS-данных, представляющий собой линию с известными геоцентрическими компонентами DX, DY, DZ между двумя точками, находящимися на земной поверхности, относительно центра Земли в математическом эллипсоиде WGS-84. В нашем случае, при одновременной работе большого количества GPS-приемников, при проведении полевых измерений образуется достаточное количество замкнутых геометрических построений, анализ которых позволяет оценить качество проведенных геодезических измерений. Определение векторов производится в статическом и быстростатическом режиме. Как показывают исследования Federal Geodetic Control Subcommitettee (FGCS) и обширная практика выполнения практических работ, при выполнении геодезических работ на базисах менее 20 км для достижения точности измерения, равной ¦3 мм + 0.01 ppm, достаточно произвести накопление данных на пункте в течение 13-20 минут. Продление времени сеанса наблюдений до 30-60 минут позволяет получить избыточные данные, которые в дальнейшем используются при анализе точности геодезических построений. Поскольку реальным контролем точности геодезических построений являются независимые измерения на определяемых пункта, то программа полевых измерений, как правило, предполагает проведение повторных измерений на ряде пунктов сети.

Руководство По Геодинамическим Наблюдениям И Исследованиям Для Объектов Тэк

Камеральная обработка результатов измерений логически разбивается на два этапа - постобработка и уравнивание геодезической сети. На этапе постобработки вычисляются вектора - базовые линии между наблюдательными пунктами сети. Вычисление векторов производится с использованием прецизионных спутниковых эфемерид, что позволяет в ряде случаев значительно повысить точность и надежность определения геометрических параметров сети. Наличие избыточных измерений позволяет получить несколько вариантов обработки одного и того же вектора сети, благодаря чему повышается качество обработки.

Контролем качества камеральных работ на данном этапе являются ряд внутренних контрольных параметров вычисления векторов, дублирующиеся определения векторов и контроль невязок замкнутых геометрических построений. При вычислении векторов авторами использовалось различное программное обеспечение - GPSurvey и TGOffice фирмы 'Trimble Navigation', Bernese и Gamit, использующееся при обработке результатов глобальных деформационных сетей, однако существенных различий в результатах обработки выявлено не было. Совокупность нескольких вычисленных векторов представляет собой пространственную GPS-сеть на поверхности математического эллипсоида.

В зависимости от поставленных задач эта сеть может быть уравнена различными способами и в различных системах координат. В случае, если наблюдательная станция состоит из вновь заложенных реперов, первоначальные координаты которых неизвестны, производится свободное уравнивание сети, в условной системе координат, в результате чего определяются уравненные значения длин линий и превышений между пунктами сети, изменение которых во времени определяет деформирование исследуемой территории. В случае использование в качестве части реперов наблюдательной станции пунктов ГГС и опорных сетей предприятия задача усложняется, однако, как это отмечалось выше, корректное ее решение достигается с использованием пакета авторских методик. В результате проведенных инструментальных геодезических измерений на исследуемом участке массива и камеральной обработке полевого материала становятся доступны данные о современном состоянии земной поверхности, координатах реперов наблюдательной станции на момент проведения съемки и деформировании земной поверхности в интервалах между реперами. По изменению пространственных координат реперов наблюдательной станции вычисляются полные вектора сдвижения точек земной поверхности в зоне техногенного влияния горных разработок. По величине и направлению действия векторов смещения реперов определяются скорости сдвижения массива горных пород.

Путем специального анализа векторной картина поля сдвижений делаются первоначальные выводы о наличие на исследуемом участке структурных нарушений и их активности, поскольку деформации породного массива реализуются именно по этим ослаблениям. Сопоставление современной картины распределения полных векторов смещений с картинами, полученными во время предыдущих серий измерений, позволяет также делать экстраполяцию фактических данных о процессе сдвижения и давать предварительные прогнозы о развитии процесса.

По изменению расстояний между реперами наблюдательной станции и превышений между ними определяются параметры пространственного поля вертикальных и горизонтальных деформаций, а также скорости их приращения. Путем специального анализа полученной картины распределения деформаций по исследуемому участку выявляются основные закономерности процесса сдвижения массива горных пород, выделяются участки с аномальными значениями поля деформаций, на которых в дальнейшем сгущается сеть наблюдательной станции, делаются прогнозные оценки о развитии деформационной обстановки на различные промежутки времени. По изменению во времени основных компонент поля пространственных деформаций вычисляются приращения тензоров поля естественных и техногенных напряжений. Путем специального анализа суммарные тензора приращения напряжений раскладываются на тензоры поля естественных и техногенных напряжений. Путем соответствующей группировки параметров тензоров напряжений в массиве выделяются основные блочные массивы и уточняются границы между ними.

3 Прогнозная карта напряженного состояния представляет собой план горных работ, на котором нанесены рассчитанные изолинии напряжений, действующих в пласте и в массиве пород. Среди них выделены границы опасных зон в соответствии с критериями их построения.

Зона повышенного горного давления (зона ПГД) – часть рудного тела (вмещающих пород) испытывающая повышенное горное давление от влияния очистных работ или целиков и краевых частей смежного рудного тела (слоя, пласта). Граница зоны ПГД строится по критерию σ y/γHk p.

На рисунке 2 представлена прогнозная карта напряженного состояния рудной залежи (зоны ПГД) и сейсмические события с энергией более 1000Дж, зафиксированные в 2003году в поле шахты № 2 рудника “Таймырский”. На рисунке 3 представлена прогнозная карта напряженного состояния рудной залежи Большого Горста на период отработки. Опорные нагрузки, создаваемые горными работами шахты № 1 и шахты № 2 рудника “Таймырский”, сформировали поле напряжений в этой области около 1.15. На предполагаемый период отработки шахтами № 1 и № 2 рудника “Таймырский” до границы сброса у Большого Горста опорные нагрузки, создаваемые горными работами этих шахт, сформировали поле напряжений рудной залежи Большого Горста более 1.15 (рис.4). На флангах (на востоке и западе) концентрация напряжений достигает 1.3. На рисунке 5 показана прогнозная карта напряженного состояния богатых руд для одного из участков рудной залежи после ее отработки в 2011году.

Граница зоны ПГД на участке распространяется от 74м до 108м, а концентрация напряжений в целике достигает 3γH. Рис.2 ^ Зоны ПГД и сейсмические события с энергией более 1000Дж, зафиксированные в 2003 году в поле шахты № 2 рудника “Таймырский” Рис.3 Прогнозная карта напряженного состояния рудной залежи Большого Горста рудника 'Таймырский' на период отработки г. Рис.4 Прогнозная карта напряженного состояния рудной залежи Большого Горста рудника 'Таймырский' на период отработки до его границ. Прогнозная карта напряженного состояния залежи богатых руд При подходе очистных работ к разрывным нарушениям зона ТНЗ подвергается техногенному влиянию горных работ, в результате чего формируется геодинамически опасная зона (ГОЗ).

Геодинамически опасная зона (ГОЗ) – часть рудного тела (пласта, вмещающих пород) испытывающая повышенное горное давление от влияния очистных работ в зоне влияния разрывных нарушений. Граница ГОЗ строится по критерию σ y/γHk g. Прогнозные карты напряженного состояния используются: - при построении границ зон повышенного горного давления, опасных по динамическим явлениям; - при расчете предельных размеров целиков; - при проектировании развития горных работ как в целом по месторождению (шахтному полю), так и по отдельным его участкам; - при решении вопросов закладки стволов и основных горных выработок; - при выборе оптимальных вариантов развития очистных работ в пределах шахтного поля и решении других вопросов. Выделенные геодинамически опасные зоны являются прогнозными. Для контроля за миграцией этих зон в процессе отработки рудных залежей необходимо проведение геологического и маркшейдерского контроля условий залегания залежей и разрывных нарушений. В случае уточнения положения разрывных нарушений или выделения новых тектонических разрывов необходимо вновь провести прогнозную оценку и уточнить положение геодинамически опасных зон.

Пространственное положение этих зон и их влияние на условия ведения очистных работ должны уточняться в процессе ведения горных работ. При подходе очистных работ к этим зонам необходимо провести прогнозную оценку напряженного состояния породного массива и рудной залежи с учетом взаимного влияния очистного пространства и разрывных нарушений. Критерии построения зон ПГД, ТНЗ и ГОЗ разрабатываются на основе экспериментальных данных для каждого месторождения. Расчет и построение прогнозных карт осуществляется под научным руководством научно-исследовательского института, осуществляющего научное сопровождение и корректировку технических решений на предприятии. ^ 2.4 Методика построения геодинамических моделей рудников Для построения геодинамической модели по имеющимся программам (раздел 1.3) необходимо провести оценку напряженного состояния массива горных пород и определить границы зон повышенного горного давления, тектонически напряженных зон и геодинамически опасных зон от влияния разрывных нарушений. Прогнозные зоны вносятся в геолого-маркшейдерскую модель и мы получаем геодинамическую модель рудника.

Следует отметить, под термином зона повышенного горного давления (ПГД) является частью опорной зоны от влияния очистных работ и выделяется по определенному критерию для каждого месторождения. В процессе отработки рудной залежи в зоне влияния разрывного нарушения ТНЗ подвергается техногенному влиянию горных работ, в результате чего формируется ГОЗ. По аналогии с установлением критерия построения зоны ПГД определяется граница ГОЗ. Например, на рисунке 6 представлен фрагмент геодинамической модели Норильского месторождения в районе РМ-1 и РМ-2 рудника 'Октябрьский' и зона повышенного горного давления ( y1.2) в пределах РМ-1. Для ее построения была выполнена прогнозная оценка напряженного состояния массива горных пород на период отработки в 2003 году. Расчет напряжений проводился в плоскостях, параллельных рудной залежи.

Плоскости располагались через 25м на расстояние 100м в кровлю и почву от рудной залежи. В каждой плоскости была выделена изолиния  y=1.2 и по ним построена поверхность зоны ПГД (рис.6). ^ Фрагмент модели рудника 'Октябрьский' с визуализацией напряженного состояния и отметок сейсмособытий в зоне РМ-1 Для анализа динамики разрушения массива горных пород под техногенным воздействием отработки месторождения в геодинамическую модель включаются данные о сейсмических событиях.

На рисунке 6 показаны эпицентры сейсмических событий с энергией более 1000Дж, зафиксированные сейсмостанцией Норильск в районе РМ-1 в 2003году. Визуальное представление сейсмических событий в геодинамической модели месторождения дает наглядное представление об активности разрывных нарушений и блоковых структур, образованных ими. Регулярное пополнение геодинамической модели месторождения новой информацией сделает ее постоянно действующей и будет способствовать принятию обоснованных решений на разных стадиях освоения месторождения. Например, при раскройке месторождения на шахтные поля с определением порядка их отработки; при выборе оптимального варианта развития горных работ в пределах шахтного поля; при анализе динамики разрушения массива горных пород в процессе отработки месторождения; при построении границ зон повышенного горного давления, опасных по динамическим явлениям; при определении мест расположения горных выработок, в которых их проведение безопасно, а поддержание не требует больших капиталовложений. Горно-геодинамическая обстановка на месторождении и, особенно, на отдельных шахтных полях изменяется с течением времени. Увеличивается отработанное пространство, вводятся в разработку новые горизонты, возрастает глубина горных работ и т.д.

В связи с этим процессом возникает необходимость постоянного контроля за геодинамикой массива горных пород, т.е. В постановке мониторинговых наблюдений.

При геодинамическом мониторинге выполняется обработка результатов наблюдений за сдвижением земной поверхности и сейсмособытиями, выделяются элементы блочной структуры породного массива и дается оценка их взаимодействия; выделяются активные разломы и определяется степень их активности; оценивается напряженное состояние массива. Вся информация, полученная в результате мониторинговых наблюдений, используется для пополнения и корректировки горно-геодинамической модели, как основы прогноза геодинамически опасных участков в условиях движения забоев горных выработок и разработки рекомендаций и необходимых профилактических мер для безопасного ведения горных работ. Метод геодинамического районирования позволяет оценивать состояние и напряженное состояние массива горных пород, еще до начала освоения месторождения. Для рудных месторождений это особенно важно, так как они почти все располагаются в зонах влияния больших горизонтальных тектонических напряжений, превышающих вертикальные от 2 до 10раз. Выявленное геодинамическим районированием блочное строение массива горных пород в пределах расположения месторождения и установление динамики взаимодействия блоков, и реконструкция главных нормальных напряжений по тектонофизическим и геологическим данным, позволяет предусмотреть меры регионального порядка, исключающие дополнительные концентрации напряжений в горном массиве. На основе результатов оценки напряженного состояния блочного строения массива и его удароопасности на стадии ведения горных работ разрабатывается (корректируется) комплекс региональных профилактических мероприятий по снижению удароопасности.

При этом должен быть разработан весь комплекс безопасной отработки рудных тел, начиная с разработки противоударных мероприятий при проведении стволов или других выработок, вскрывающих месторождение. Мероприятия должны разрабатываться с учетом результатов оценки напряженного состояния массива вблизи мест ведения горных работ, особенно в зонах тектонических нарушений.

По мере развития горных работ, как по простиранию, так и по падению, необходимо проводить текущую оценку изменения напряженного состояния с использованием аналитических методов расчета напряжений. Пример методики построения прогнозных карт опорного давления для конкретных горнотехнических условий приведен в настоящем Руководстве. На основе прогнозных карт подвигание фронта очистных работ следует осуществлять преимущественно от зон повышенной удароопасности, разломов, тектонических нарушений и зон концентрации напряжений, которые должны быть приведены в неудароопасное состояние и отработаны в первую очередь. При одновременном ведении очистных работ на смежных этажах, забои верхнего этажа должны опережать забои нижнего на длину, равную не менее высоты одного подэтажа. Особую опасность на рудниках представляет отработка больших образовавшихся целиков при встречных или догоняющих очистных забоев на этаже (горизонте).

На первой стадии проводится определение (расчет) размера целика, который может разрушиться в форме горного удара. Отработка таких целиков должна производиться по специальному техническому регламенту, в котором разрабатываются мероприятия по предотвращению горных ударов. В регламенте должны быть указаны расположение и размер образовавшегося целика, технология, порядок и способ контроля и определения категории удароопасности. При его отработке, способ проведения и поддержания горных выработок. Специальный технический регламент должен быть согласован с организацией, ведущей исследования на данном месторождении, с территориальным органом Ростехнадзора и утвержден техническим дирекетором – главным инженером предприятия. ^ 3 Вскрытие, подготовка и порядок отработки месторождений Состояние решения проблемы борьбы с горными ударами в нашей стране к настоящему времени таково, что при проектировании, строительстве и эксплуатации новых рудников и новых горизонтов на действующих рудниках на основе использования результатов геодинамического районирования месторождений и с учётом требований «Инструкции по горным ударам» позволило исключить или уменьшить вредное проявление горных ударов и обеспечить безопасность ведения горных работ.

Соответственно снизился травматизм и материальный ущерб, связанные с проявлением горных ударов, несмотря на то, что в последние 20лет появились более мощные и разрушительные динамические явления большой сейсмической энергией, типа горно-тектонических ударов и техногенных землетрясений. Единичные горные удары на рудниках страны имеют место в последние годы в результате нарушения требований «Инструкции по горным ударам», а так же в момент приведения горных выработок в неудароопасное состояние взрывными работами или в выработках, исключенных из использования на основе прогноза, и поэтому опасности для горнорабочих не представляют. Благодаря своевременному геодинамическому районированию появилась возможность внедрения комплекса мероприятий на уровне проектирования и строительства рудников. Основными факторами влияющими на формирование первичного поля напряжений в массиве горных пород являются: - геологические (рельеф дневной поверхности, основные структурные нарушения, региональные геологические блоки); - горнотехнические (границы текущих и проектируемых очистных пространств и другие элементы горной технологии). Выбор места расположения шахтных стволов делается на основе геодинамического районирования, на основе детального изучения физико-механических свойств пород, основных структурных неоднородностей (нарушений) и региональных геологических блоков. При выборе местоположения шахтных стволов избегать пересечения стволов с крупными геологическими нарушениями до нижней технической границы запасов, планируемых к отработке. Избегать расположения стволов в зонах повышенных напряжений, определяемых при геодинамическом районировании.

Располагать стволы за пределами зон влияния очистных работ на последних горизонтах рудников. При расположении стволов в пределах рудного тела необходимо отстраивать охранные целики, которые или не вынимаются, или отрабатываются на основе заключения проведенных исследовательских и горно-экспериментальных работ.

Околоствольные дворы, по возможности, располагать в устойчивых породах. Горизонтальные и наклонные выработки, в том числе камеры различного назначения и размеров, должны быть, по возможности, ориентированы вдоль действия нормальных горизонтальных напряжений, действующих на месторождении. При проектировании двух параллельных выработок их также следует располагать в плоскости, параллельной оси, близкой к вектору максимальных нормальных напряжений.

Если по технологическим требованиям параллельные выработки необходимо располагать в плоскости, перпендикулярной вектору максимальных нормальных напряжений, то расстояние между осями выработок до глубины 1000м должно не должно быть менее 4d, где d - наибольший размер поперечного сечения большей выработки, а при глубине более 1000м – не менее 5d. Главные откаточные выработки на больших глубинах следует располагать от почвы рудного тела на расстоянии не менее 40м. Для уменьшения интенсивности разрушения сопряжений горизонтальных выработок со стволом, их сбойки в проекте предусматривать после проведения засечки околоствольного двора, длиной не менее 2-х диаметров ствола, а затем производить сбойку с горизонтальной выработкой. В условиях повышенной удароопасности все проектируемые сопряжения должны быть сначала приведены в неудароопасное состояние, а только после оценки эффективности противоударных мероприятий проходить выработки сопряжений. Стволы должны располагаться с расстоянием между стенками не менее 50м. Имея результаты геодинамического районирования при проектировании вскрытия, подготовки и систем разработки порядок отработки рудных тел должен обеспечивать планомерную отработку запасов без образования зон концентрации напряжений как по простиранию рудного тела, так и по падению.

Порядок развития горных работ должен учитывать горно-геологические, горнотехнические и геомеханические особенности месторождения и обеспечивать проектную производительность рудника. Поэтому при подготовке задания на проектирование, до начала очистных работ или подготовке горизонта, должны быть выявлены отдельные блоки, ограниченные крупными разрывными нарушениями в пределах месторождения, и основные элементы залегания нарушений. Наиболее безопасный порядок отработки горизонтов, склонных к горным ударам, работать двумя сплошными расходящимися фронтами от центра залежи к флангам или одним сплошным фронтом от одного фланга к другому.

Общее развитие фронта очистных работ должен планироваться в направлении от выработанного пространства на массив с минимальным количеством передовых выработок и целиков. В случаи технической необходимости целики должны иметь искусственную податливость. При подходе очистных работ к передовой выработке массив, между выработкой и очистным забоем, должен быть приведён в неудароопасное состояние по всей площади на величину защитной зоны.

При разработке сближенных рудных тел в первую очередь вынимается наименее опасное рудное тело. Предусматривать сокращение систем разработки с оставлением целиков в выработанном пространстве и с открытым очистным пространством. Похожие: К работам на особо опасных и технически сложных объектах капитального строительства, оказывающим влияние Руководство Санкт-Петербург Балтийской дистанции пути серьезно обеспокоена увеличением количества несчастных случаев на объектах. Санкт-Петербург, Пулковское шоссе, участок 1, (юго-западнее дома 30, литера ая по Пулковскому шоссе) О минимально необходимых требованиях к выдаче саморегулируемыми организациями свидетельств о допуске к работам на особо опасных.

Ростехнадзору, в том числе опасные производственные объекты, на которых производятся и хранятся взрывчатые вещества, ведутся горные. Ции строительства, сносу и демонтажу зданий и сооружений, продлению срока эксплуатации и консервации из перечня работ, которые оказывают. Правила безопасности при строительстве подземных сооружений являются переработанным и дополненным изданием Правил безопасности при. Правительства РФ от 24.

№207 «О минимально необходимых требованиях к выдаче саморегулируемыми организациями свидетельств. Бк «Алиби» (Санкт-Петербург, ул. Пионерская, д. 21), бк «лдм-блюз» (Санкт-Петербург, ул.

Профессора Попова, д. 47), бк «На Автовской.