ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Страница создана Диас Гришин
 
ПРОДОЛЖИТЬ ЧТЕНИЕ
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ЛИТОСФЕРА, 2013, № 3, с. 137–145

УДК 553.3

    ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ
                НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВЕДКИ
          МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
               © 2013 г. И. В. Абатурова, И. А. Савинцев, В. Б. Писецкий, И. Г. Петрова
                                   Уральский государственный горный университет
                                     620144, г. Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30
                                                E-mail:gingeo@mail.ru
                                          Поступила в редакцию 21.09.2012 г.

      В статье рассмотрены основные принципы прогноза изменения инженерно-геологических условий раз-
      работки месторождений полезных ископаемых в зависимости от стадии их изучения. Представлены и
      обоснованы методы решения прогнозных задач: сравнительно-геологический, прогнозного инженерно-
      геологического районирования на базе комплексного показателя и численного моделирования.
      Ключевые слова: инженерно-геологические условия, месторождения полезных ископаемых, стадии
      разведки, методы прогноза.

   Логическим завершением инженерно-геологи-                   4. Оценка достоверности прогноза. Сравнитель-
ческих исследований месторождений полезных                  ный анализ, полученных прогнозов по результатам
ископаемых (МПИ) является оценка и прогноз                  различных методов. Получение постоянно действу-
изменения инженерно-геологических условий                   ющей модели.
(ИГУ), определяющих устойчивость горных вы-                    5. Разработка рекомендаций для оптимизации
работок. Под инженерно-геологическим прогно-                принимаемых решений.
зом при разведке МПИ понимается процесс пере-                  Теоретические и экспериментальные исследо-
хода от информации, характеризующей особен-                 вания показали, что разработка постоянно дей-
ности геологической среды (ГС), компоненты и                ствующих моделей инженерно-геологических
условия ее образования в начальный момент вре-              условий (ИГУ) целесообразна применительно
мени, к информации, характеризующей измене-                 к конкретным вариантам (схемам) разработки и
ние тех же особенностей геологической среды,                должна отражать сущность моделей полученных
характер и масштаб возникающих в ней процес-                на разных стадиях изучения, строительства и экс-
сов и явлений в результате строительства горно-             плуатации МПИ. Это обусловлено тем, что меж-
добывающих сооружений.                                      ду прогнозом и выбором вариантов существует
   Результаты теоретических и экспериментальных             связь: уточнение ИГУ сужает число вариантов
исследований позволили определить следующую                 систем и технологии разработки, одновремен-
последовательность процесса прогнозирования:                но корректируя прогноз. Взаимосвязь прогнози-
   1. Составление фоновой модели. Определение               рования с геологоразведочными и горными ра-
цели прогноза с учетом стадии изучения и способа            ботами определяет направленность и объем ин-
промышленного освоения МПИ.                                 формации, которую необходимо получить при
   2. Получение оценочной базовой модели. Изу-              инженерно-геологическом изучении МПИ. Эта
чение и оценка компонентов, характеризующих ме-             информация будет отличаться по объему, объек-
сторождение, отбор значимых компонентов, уста-              тивности и достоверности в зависимости от ста-
новление закономерностей их пространственной                дии освоения месторождения (табл. 1).
изменчивости.                                                  Максимальная эффективность прогноза долж-
   3. Создание базовой модели природно-техни-               на быть достигнута путем сочетания стадийности
ческой системы “геологическая среда–горнодобы-              изучения и использования комплекса методов про-
вающее сооружение”. Выбор метода прогнозирова-              гнозирования. Такой подход при прогнозировании
ния, установление аналитическими, специальными              в состоянии учесть весь спектр возможных изме-
или другими методами связей между базовой мо-               нений инженерно-геологических условий, обстоя-
делью, характером и интенсивностью воздействия              тельств и т.д. Поэтому, по мере проявления этих из-
на нее горнодобывающих сооружений, изменения                менений, переходят от одной стадии к следующей,
состава, строения, свойств и состояния составляю-           заменяя один метод прогноза на другой, сохраняя
щих ГС и ее реакцией на горные работы.                      возможность оптимального управления процессом.

                                                        137
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
138                                            АБАТУРОВА и др.

Таблица 1. Особенности прогнозирования инженерно-геологических условий на разных стадиях изучения и освое-
ния месторождений полезных ископаемых
 Стадии прогнозирования                Характер прогнозирования                         Методы прогноза
 Поисковая и оценочная     Исходные инженерно-геологические данные для      Аналогий, учета и оценки условий
                            укрупненной проработки технологических           факторов, прогнозного инженерно
                            решений при составлении проекта временных        геологического районирования
                            кондиций
 Разведка                  Предварительный прогноз инженерно-               Аналогий, прогнозного инженерно-
                            геологических процессов и явлений в массиве      геологического районирования на базе
                            горных пород. Расчет устойчивости                комплексной количественной оценки
                            конструктивных особенностей горных выработок.    компонентов, аналитические, численного
                            Выработка рекомендаций для проектирования        моделирования
                            горнодобывающего предприятия
 Строительство горного     Оценка достоверности предварительного прогноза   Численного моделирования, аналитические,
 предприятия                инженерно-геологических особенностей вскрытия    натурно-экспериментальные
                            месторождения. Уточнение проектных решений.
                            Прогноз ИГУ эксплуатации месторождений.
                            Выработка рекомендаций для оптимизации
                            принимаемых решений
 Эксплуатационная разведка Уточнение инженерно-геологических особенностей   Натурно-экспериментальные,
                            эксплуатации месторождения для обоснования       аналитические, численного моделирования
                            (или корректировки) оперативных технических
                            решений

    Прогноз изменения ИГУ на поисково-оценочной           сторождений, а метод комплексной количественной
стадии носит, как правило, качественный характер          оценки, в какой-то степени использует принцип ана-
и используется для укрупненной проработки техно-          логии. В то же время, применение этих методов не
логических решений и оценки промышленной цен-             исключает привлечение аналитических (детермини-
ности МПИ.                                                рованных) подходов и методов численного модели-
    Прогнозные модели разведочной стадии отража-          рования. Доподлинно известно, что расчетные мето-
ют информацию конкретного месторождения, осно-            ды и методы численного моделирования могут дать
вываются на элементах природно-технических си-            достоверные результаты, только основываясь на осо-
стем (ПТС), условиях их функционирования, компо-          бенностях геологического строения месторождения.
нентах ИГУ, закономерностях их изменения, исполь-            Далее рассмотрим решение прогнозных задач
зуются с целью разработки рекомендаций для проек-         разными методами, и их комплексами примени-
тирования горнодобывающего предприятия, и имеют           тельно к стадиям изучения МПИ.
как качественный, так и количественный характер.
    Прогнозные модели стадий строительства и экс-              ПОИСКОВАЯ И ОЦЕНОЧНАЯ СТАДИИ
плуатации месторождений носят количественный                         ПРОЕКТИРОВАНИЯ
характер и строятся для участков или горизонтов,
отличающихся различной степенью устойчивости                 Применительно к данным стадиям исследова-
и особенностями развития процессов.                       ний используются сравнительно-геологический
    При анализе рекомендуемых стадий прогнозиро-          (метод аналогий) и метод учета и оценки условий
вания ИГУ МПИ предлагается конкретизация мето-            и факторов. Основу метода аналогий составляет
дов в зависимости от решаемых задач. К существу-          принцип унаследованности [3]. Точность прогноза
ющим методам прогноза относятся: сравнительно-            по методу аналогий определяется степенью сход-
геологический (метод аналогий), учета и оценки усло-      ности условий изучаемого объекта и аналога. При
вий и факторов, расчетные (аналитические и графоа-        строительстве и эксплуатации горнодобывающих
налитические), численного моделирования и прогноз-        предприятий в сложных ИГУ трудно подобрать
ного инженерно-геологического районирования на ба-        аналоги, размещенные вблизи месторождения. Их
зе комплексной количественной оценки компонентов.         следует искать в однотипных геотектонических об-
    Однако при практическом применении различ-            ластях, находящихся иногда на значительном уда-
ных методов прогноза чаще всего мы используем             лении от изучаемого объекта [6].
комплекс методов, взаимодополняющих друг друга,              Процесс прогнозирования методом аналогий вы-
поэтому границ между методами провести практи-            полняется в следующей последовательности: 1) по-
чески невозможно. Например, применяя метод ана-           иск и изучение объекта-аналога; 2) получение крите-
логий, учитывают и оценивают не только влияние ге-        риев геологического подобия; 3) перенос информа-
ологического строения, но и другие особенности ме-        ции с природного аналога на объект прогноза.

                                                                                         ЛИТОСФЕРА № 3 2013
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ                             139

    В случае прогноза ИГУ разработки МПИ вы-        решения прогнозных задач на ранних стадиях изу-
бор аналога подразумевает нахождение эксплуа-       чения МПИ, однако использование качественных и
тируемых месторождений, которые по геологи-         полуколичественных критериев подобия позволяет
ческим признакам сходны с изучаемым. Точность       решить эти задачи с некоторой долей условности.
прогноза по методу аналогий определяется степе-
нью сходства условий изучаемого объекта и анало-                 СТАДИЯ РАЗВЕДКИ
га. При прогнозе ИГУ разработки МПИ метод ис-
пользуется с целью получения информации о пове-        Оценка и прогноз ИГУ разработки МПИ, как
дении геологической среды при использовании той     правило, проводятся на основе содержательного
или иной технологии разработки, непосредствен-      анализа, качественного и количественного методов
ный анализ которой сложен.                          прогноза взаимодействия горнодобывающего пред-
    В качестве показателей оценки подобия ме-       приятия с геологической средой. Для этой стадии
сторождений могут быть предложены: геолого-         рекомендуется использовать комплекс методов:
структурная позиция месторождений; тип оруде-       аналогий, прогнозного инженерно-геологического
нения; петрографический состав пород; характер      районирования на базе комплексной количествен-
изменения пород метасоматическими процесса-         ной оценки компонентов, аналитических, числен-
ми; тектоническая обстановка и связанные с ней      ного моделирования.
трещиноватость и блочность; модуль трещинова-          Прогнозное инженерно-геологическое рай-
тости; размер среднего элементарного структур-      онирование на базе комплексной количествен-
ного блока; физико-механические свойства по-        ной оценки. На необходимость комплексной ко-
род; способ вскрытия и размеры горнодобываю-        личественной оценки инженерно-геологических
щего сооружения; критерии оползнеобразования,       условий     указывали    многие    специалисты:
промоинообразования, напряженного состояния,        “…инженерно-геологическая информация мо-
вывалообразования [1].                              жет быть представлена в качественной и количе-
    Метод учета и оценки условий и факторов. Вы-    ственной форме. Сложность геологических про-
делен в качестве самостоятельного класса мето-      цессов настоятельно диктует необходимость ис-
дов инженерно-геологического прогнозирова-          пользования математических методов. В силу не-
ния Г.С. Золотаревым [2]. Применительно к про-      разрывности и взаимосвязи важнейших фило-
гнозной оценке ИГУ отработки МПИ, основны-          софских категорий качества и количества, мате-
ми условиями и факторами являются внешние           матические методы в науке имеют огромное по-
признаки (симптомы), свидетельствующие о воз-       знавательное значение” [4, 5].
можности проявления тех или иных существен-            Комплексную оценку ИГУ МПИ и решение про-
ных, с точки зрения разработки полезных ископа-     гнозных задач, рекомендуется давать по следую-
емых, геологических особенностей породных мас-      щей логической схеме (рис. 1).
сивов или возможности возникновения конкрет-           Итак, оценку ПТС МПИ начинают с составле-
ных процессов и явлений, сопутствующих разра-       ния концептуальной содержательной модели, со-
ботке. Симптомы могут фиксироваться в процессе      стоящей из ряда компонентов ПТС, определяющих
геологической съемки, инженерно-геологического      технологию и технику строительства и эксплуата-
обследования, при бурении и документации раз-       ции горнодобывающего предприятия. Для место-
ведочных скважин. Так, например, потеря про-        рождений полезных ископаемых такими компо-
мывочной жидкости в процессе бурения является       нентами являются: литолого-петрографический со-
симптомом повышенной трещиноватости, прова-         став пород, физико-механические свойства, гене-
лы бурового инструмента в растворимых породах       зис и возраст пород, условия залегания, тектони-
указывают на закарстованность пород. Симптома-      ческие особенности, фазовое состояние подземных
ми повышенного напряженного состояния являет-       вод, характер распространения многолетнемерзлых
ся дискование керна. Симптомами развития ополз-     пород (ММП), развитие экзогенных и инженерно-
невых процессов – образование закольных тре-        геологических процессов.
щин. Наличие криогенных геологических процес-          На следующем этапе выбираются количествен-
сов (бугров пучения, пятен-медальонов) является     ные параметры, наиболее точно и полно отражаю-
симптомом промороженности пород.                    щие компоненты. Например, для месторождений
    Выявление симптомов основывается на внима-      сложенных скальными горными породами таки-
тельном изучении обстановки, а научное объясне-     ми параметрами могут являться: плотность, предел
ние симптомов и их связи с прогнозируемыми по-      прочности на одноосное сжатие, коэффициент кре-
казателями могут служить основанием для разра-      пости, размер элементарного структурного блока,
ботки и использования более детальных и точных      модуль трещиноватости. Наличие экзогенных из-
методов прогноза.                                   менений горных пород для карстующихся массивов
    Таким образом, методы аналогии, учета и оцен-   может выражаться через коэффициент закарстован-
ки условий и факторов являются основными для        ности (табл. 2).

  ЛИТОСФЕРА № 3 2013
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА РАЗНЫХ СТАДИЯХ РАЗВЕДКИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
140                                           АБАТУРОВА и др.

   Рис. 1. Логическая схема оценки инженерно-геологических условий месторождений полезных ископаемых

   Следующий этап посвящен изучению системоо-            нородные участки (квадраты грида), каждый из ко-
бразующих связей и установлению закономерностей          торых можно охарактеризовать одним значением ко-
пространственной изменчивости компонентов ИГУ.           личественного показателя компонента ПТС. Размер
Для этого с помощью пакетов программ Surfer�������
                                      �������������
                                             и Arc-
                                               ����      квазиооднородного участка определяется по степе-
GIS���������������������������������������������
    строятся экспериментальные модели полей гео-         ни изменчивости компонентов. Аппроксимацию вы-
логических параметров. Причем поля строятся ли-          полняют с помощью компонентов различных поряд-
бо в вертикальном сечении (разрезы), либо в гори-        ков. В процессе интерпретации выполняется содер-
зонтальном (погоризонтные планы). При построе-           жательный анализ, устанавливается структура по-
нии модели поля территорию разбивают на квазиод-         лей, их общие и локальные закономерности.

Таблица 2. Параметры ИГУ, учитываемые при комплексной количественной оценке
Компоненты ИГУ                                Талая зона                             Мерзлая зона
                                простые   средней сложности   сложные   простые   средней сложности   сложные
Петрографический состав пород      +              +              +         +              +              +
Модуль трещиноватости              +              +              +         +              +              +
Модуль кусковатости                –              +              +         –              +              +
Показатель качества пород          –              +              +         –              +              +
Блочность                          +              +              +         +              +              +
Коэффициент зон дробления          –              +              +         –              +              +
Мощность зон дробления             –              –              +         –              –              +
Степень вторичных изменений        –              +              +         –              +              +
Коэффициент закарстованности       –              +              +         –              +              +
Мощность кор выветривания          –              +              +         –              +              +
Физико-механические свойства       +              +              +         +              +              +
Температура пород                  –              –              –         –              +              +
Льдистость пород                   –              –              –         –              –              +
Мощность мерзлых пород             –              –              –         –              –              +
Обводненность                      –              +              +         –              –              –

                                                                                     ЛИТОСФЕРА № 3 2013
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ                                                141

   После того, как были установлены основные за-              бования. Прежде всего, модель должна: 1) от-
кономерности пространственной изменчивости,                   ражать массив пород с наиболее характерны-
необходимо рассчитать и проинтерпретировать                   ми свойствами и выражаться как в графической,
корреляционную матрицу количественных параме-                 так и в математической форме с учетом возмож-
тров компонентов ПТС и целевого предиката. Це-                ности проведения математических операций; 2)
левой предикат при оценке ИГУ МПИ может быть                  содержать показатели и параметры, отражающие
представлен углом наклона откосов уступов бортов              ИГУ месторождений; 3) учитывать изменения
проектируемого карьера.                                       инженерно-геологических особенностей масси-
                                                              ва пород по площади, глубине и их статистиче-
                                                              скую природу.
где α – угол наклона откосов уступов бортов про-                 Примером может являться выполненное инже-
ектируемого карьера;                                          нерно-геологическое районирование на базе ком-
                                                              плексной количественной оценки Светлинского ме-
                                                              сторождения (рис. 2).
– количественная характеристика компонентов ПТС.                 Аналитические методы, используемые для оцен-
   Используемые в формуле количественные ха-                  ки устойчивости механических моделей и расчет-
рактеристики должны быть взвешенными.                         ных схем, обеспечивают получение детерминиро-
   Параметры, характеризующие компоненты                      ванных решений, но анализ устойчивости с точным
ПТС выражены в различных единицах, поэтому                    учетом всех свойств массива пород на основе этих
их необходимо перевести в относительные вели-                 методов является принципиально невозможным,
чины, которые получают путем деления частных                  поэтому эти методы являются необходимым допол-
значений параметров на максимально известное в                нением вышеперечисленных.
пределах региона. После завершения всех выше-                    Метод численного моделирования. Вокруг гор-
описанных операций строится модель поля инте-                 ных выработок формируется новое напряженно-
грального показателя и выполняется его геологи-               деформированное состояние (НДС) массива пород,
ческая интерпретация. Последующее построение                  которое наиболее существенно отличается от на-
прогнозных инженерно-геологических карт с ис-                 чального вблизи контура выработок и практически
пользованием интегрального показателя, позво-                 не отличается вдали от контура.
лит принимать более достоверные и экономичные                    В наиболее полном объеме метод численно-
проектные решения.                                            го моделирования параметров НДС для различно-
   К этим картам, как к модели горного масси-                 го типа упругих и неупругих моделей горных мас-
ва, предъявляются принципиально новые тре-                    сивов может быть реализован в программном ком-

  Рис. 2. Фрагмент разреза с прогнозным инженерно-геологическим районированием (месторождение Светлинское).
  1 – кора выветривания; 2 – амфоболиты, амфибол-биотитовые породы; 3 – сланцы кварц-слюдистые; 4 – мраморизованные
  известняки и мрамора; 5 – кварциты; 6 – метасоматически измененные вулканогенные и вулканогенно-терригенные поро-
  ды; 7 – туфогенно-осадочные породы; 8 – I класс: относительно устойчивые породы; 9 – II класс: породы средней устой-
  чивости; 10 – III класс: породы низкой устойчивости; 11 – IV класс: неустойчивые породы; 12 – граница коры выветрива-
  ния; 13 – границы литологических разностей.

  ЛИТОСФЕРА № 3 2013
142                                       АБАТУРОВА и др.

  Рис. 3. Поле дополнительных напряжений, обусловленное дневной поверхностью рельефа (а) и трехмерная
  инженерно-геологическая модель (б) с выбором расчетного вертикального сечения по линии А–А.

                                                                               ЛИТОСФЕРА № 3 2013
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ                                   143

  Рис. 4. Инженерно-геологическая модель по линии А–А и результат расчета сетки полных деформаций с уче-
  том рельефа дневной поверхности и зон дробления массива.

плексе PLAXIS��������������������������������
       ��������������������������������������
                различных версий (2–3����������
                                      D���������
                                        ), разра-     диенты горизонтальной компоненты напряжений
ботанного специально для анализа деформации и         и контур проектного положения карьера. На ниж-
устойчивости горнодобывающих сооружений.              нем фрагменте этого рисунка приведена 3����� D����
                                                                                                     мо-
   Для каждого проекта расчета создается гео-         дель зон дробления массива, выявленная по ана-
метрическая модель, которая включает типовое          лизу керна разведочных скважин. Анализ этой
разделение горного массива по отдельным сло-          информации позволяет выбрать наиболее опас-
ям (кластерам), структурным объектам, этапам          ные по уровню устойчивости вертикальные сече-
строительства, структуры водонасыщения и на-          ния, для которых необходимо выполнить расчет
грузкам. Модель должна быть достаточно круп-          компонент НДС (на нижнем фрагменте рис. 3 по-
номасштабной, с тем, чтобы ее внешние кром-           казана линия А–А).
ки не влияли на результаты расчета компонент             На рис. 4 приведена инженерно-геологическая
НДС.                                                  модель по линии А–А и результат расчета сетки пол-
   Принцип генерации модели и расчета компо-          ных деформаций с учетом рельефа дневной поверх-
нент НДС для проектирования карьера рассмо-           ности и зон дробления массива. Этот результат пред-
трен на одном из золоторудных месторождений           ставляет собой вполне понятную картину особенно-
(Петропавловское) и показан на рис. 3–5. На пер-      стей распределения компонент НДС до строитель-
вом этапе моделирования по цифровой модели            ства карьера.
рельефа дневной поверхности (в данном приме-             На следующем рис. 5 приведены результа-
ре – существенно расчлененном) рассчитаны до-         ты расчета компонент НДС после выборки по-
полнительные напряжения, обусловленные пере-          роды из контура проектного карьера (сетка пол-
падами высот. На рис. 3 показаны вектора допол-       ных деформаций и сетка горизонтальной ком-
нительных напряжений (верхний фрагмент), гра-         поненты деформаций). Анализ представленных

  ЛИТОСФЕРА № 3 2013
144                                         АБАТУРОВА и др.

  Рис. 5. Расчет компонент НДС после выборки породы из контура проектного карьера.
  Обяснения в тексте.

результатов моделирования позволяет сделать           ненте деформации, что означает его более неу-
два принципиальных вывода: характер распре-           стойчивое состояние.
деления векторов деформации по бортам карье-             Соответственно, в результате моделирования
ра позволяет определить точки начала возмож-          компонент НДС при различных углах наклона от-
ного развития процессов обрушения массива по          косов и профиля бортов возможен подбор такой ге-
бортам карьера; левый борт карьера находится в        ометрии карьера, при которой гарантируется устой-
состоянии разгрузки по горизонтальной компо-          чивость всего сооружения.
                                                                                     ЛИТОСФЕРА № 3 2013
ОЦЕНКА И ПРОГНОЗ ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ                                                145

        СТАДИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА                                    Таким образом, прогноз изменения ИГУ и оцен-
   ГОРНОДОБЫВАЮЩЕГО СООРУЖЕНИЯ,                              ка интегральных параметров устойчивости горного
     ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ РАЗВЕДКА                               массива на стадиях разведки, строительства и экс-
                                                             плуатации горнодобывающих сооружений с доста-
   Особенностью данных стадий изучения и про-                точной надежностью могут быть выполнены мето-
гноза является формирование ПТС МПИ, когда при               дами аналогий, аналитическими и численного моде-
прогнозной оценке ИГУ необходимо учитывать не                лирования. Такая схема прогноза обеспечивает при-
только геологические особенности, но и системы               нятие обоснованных решений, в максимальной сте-
отработки месторождений и основные конструк-                 пени соответствующих принципам корректности ко-
тивные их особенности. Поэтому решение прогноз-              личественных и качественных оценок устойчивости
ных задач также должно основываться на комплек-              всех элементов ПТС от начала ее формирования до
се методов: натурно-экспериментальные, аналити-              заключительных стадий завершения горных работ.
ческие, численного моделирования.
   Натурно-экспериментальные методы. Маркшей-                               СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
дерско-геодезические наблюдения позволяют си-
стематически оценивать устойчивость откосов,                 1.   Абатурова И.В., Грязнов О.Н. Оценка инженерно-
подземных горных выработок, а также деформаций                    геологических условий золоторудных месторож-
земной поверхности.                                               дений Полярного Урала // Известия вузов. Горный
                                                                  журнал. 2009. № 6. С. 97–106.
   Геофизические методы позволяют оцени-
                                                             2.   Золотарев Г.С. Современные задачи инженерно-
вать и контролировать изменение напряженно-                       геологических процессов и кор выветривания // Во-
деформированного состояния массива горных                         просы инженерно-геологического изучения процес-
пород при проходке подземных горных вырабо-                       сов и кор выветривания. М.: МГУ, 1971. С. 4–25.
ток. К таким методам, прежде всего, относится                З.   Каган А.А. Инженерно-геологическое прогнозиро-
метод 3�������������������������������������
        D������������������������������������
          -сейсмолокации. Как показала практи-                    вание. М.: Недра, 1984. 196 с.
ка, применение этого метода при строительстве                4.   Пендин В.В. К вопросу оценки сложности
транспортных тоннелей и отработке угольных                        инженерно-геологических условий // Инженерная
месторождений подземным способом позво-                           геология. 1991. № 4. С. 133–138.
ляет с достаточной степенью достоверности                    5.   Пендин В.В., Черняковская Н.М. К методике ко-
(подтверждаемость прогноза – 70–80%) осу-                         личественной оценки сложности инженерно-
                                                                  геологических условий территории // Геология и
ществлять опережающий прогноз устойчиво-                          разведка. 1980. № 7. С. 146–148.
сти подземного сооружения на дистанцию в не-                 6.   Розовский Л.Б., Зелинский И.П. Инженерно-
сколько десятков и сотен метров от текущего по-                   геологические прогнозы и моделирование. Одесса:
ложения его проходки.                                             ОГУ, 1980. 200 с.

                                                                                               Рецензент Ю.К. Иванов

                      Estimation and forecast of geotechnical conditions
                          at different stages of mineral exploration
                         I. V. Abaturova, I. A. Savintsev, V. B. Pisetsky, I. G. Petrova
                                             Ural State Mining University

     The article deals with the basic principles of forecasting in geotechnical conditions at different stages of
     mineral exploration. The methods of solving of the forecasting problems: a comparative geological, predictive
     engineering zoning on the basis of a comprehensive index, a numerical simulation are presented and
     substantiated.
     Key words: geotechnical conditions, mineral deposits, the exploration stage, the methods of forecasting.

  ЛИТОСФЕРА № 3 2013
Вы также можете почитать