Study of seismic activity during mining of a rockburst hazardous deposit with counter frontsстатья
Информация о цитировании статьи получена из
Scopus
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 12 июня 2024 г.
Аннотация:Представлены результаты исследования особенностей разрушения массива
горных пород при отработке удароопасного месторождения встречными фронтами на
примере одного из Хибинских месторождений. Для выявления особенностей развития
сейсмического процесса на различных этапах отработки месторождения проведен анализ
изменений сейсмической активности и поля напряжений. Исследование сейсмического
процесса проведено на основе многостадийной модели разрушения твердых тел и модифицированного концентрационного критерия (или параметра сближения сейсмических
событий). Проведена кластеризация сейсмических событий на основе этого критерия.
Применяемый авторами подход учитывает характеристики сейсмических событий в
пространстве время-координаты-энергия, что позволяет определить особенности взаимодействия событий различного масштабного уровня. Проведено сопоставление сейсмических данных с расчетными характеристиками действующего поля напряжений в
периоды между проведением массовых взрывов в стыковочных секциях двух фронтов
горных работ. Актуальность исследований обусловлена тем, что применяемый подход
позволяет изучить особенности энергообмена в массиве горных пород на основе данных
о выделившейся сейсмической энергии и данных о перераспределении напряжений на
примере отдельного участка массива пород.
The article presents the results of a study of peculiarities of rock mass failure during
the development of a rockburst hazardous deposit by counter fronts on the example of one of
the Khibiny deposits. In order to identify the peculiarities of the seismic process development
144
Введение
При отработке удароопасных месторождений России и мира по-прежнему
актуальной остается проблема возникновения опасных геодинамических явлений различного масштаба от горных
ударов до землетрясений [1—4]. Воснове
процессов подготовки и реализации таких явлений лежат изменения напряженно-деформированного состояния (НДС)
массива горных пород. Основными факторами, приводящими к росту уровня напряжений на отрабатываемых горизонтах
и к увеличению зон их концентрации, являются углубление и интенсификация
горных работ, а также направление отработки месторождений встречными
фронтами.
В окрестности сближающихся фронтов горных работ происходит увеличение зон повышенной концентрации напряжений как по площади, так и по абсолютным значениям. В определенный
момент времени поле напряжений в стыковочной секции формируется в результате взаимного влияния фронтов горных
работ, что может привести к существенному росту сейсмической активности.
В ряде случаев это может приводить к
возникновению опасных ситуаций, связанных с угрозой потери устойчивости
массива горных пород вблизи горных
выработок.
В связи с этим актуальной задачей
является ретроспективный анализ процесса разрушения массива горных пород на основе данных сейсмических наблюдений и результатов моделирования
НДС массива с учетом различных горногеологических факторов, влияющих на
процесс разрушения, а именно в периоды между проведением массовых взрывов в стыковочных секциях.
Методы исследований
Выявление закономерностей проявления горных ударов и особенностей удароопасности при ведении горных работ
является предметом изучения многих
исследователей [1—4]. При ведении горных работ происходит постоянное изменение поля напряжений. Отражением
процесса изменения поля напряжений
является сейсмичность массива горных
at different stages of the deposit development, changes in seismic activity and stress field have
been analysed. The seismic process has been studied on the basis of a multistage model of solid
fracture and a modified concentration criterion (or the parameter of convergence of seismic
events), based on which seismic events have been clustered. The approach applied takes into
account the characteristics of seismic events in the time-coordinate-energy space, which makes
it possible to determine the peculiarities of interaction between different-scale events. The seismic data have been compared with the calculated characteristics of the active stress field during
the periods between bulk blasts in the junction sections of the two mining fronts. The relevance
of the research is due to the fact that the approach used allows studying the features of energy
exchange in the rock mass on the basis of data on the released seismic energy and data on the
redistribution of stresses on the example of a separate section of the rock mass.