Влияние массовых взрывов на распределение динамических явлений и афтершоков Кочуринского землетрясения в горной Шории
Диссертация
Предложен и апробирован новый способ оценки удароопасности участков месторождения, заключающийся в установлении радиальной и относительной скоростей распространения динамических явлений в горных породах после проведения массовых взрывов. Степень взрывного воздействия на окружающий массив определяется радиальной скоростью динамических явлений, изменение которой в координатах скорость-время… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. Обзор и анализ современных представлений о механизме и способах предупреждения динамических явлений в массиве горных пород при разработке рудных месторождений
- 1. 1. Геомеханические условия отработки Таштагольского месторождения
- 1. 2. Модели деформирования массива горных пород, описывающие возникновение и развитие динамических явлений
- 1. 3. Региональный прогноз удароопасности с помощью микросейсмического районирования
- 1. 4. Способы прогноза и предупреждения динамических явлений на рудных месторождениях
- 1. 5. Учет пространственно-временного характера распределения сейсмических событий при прогнозе удароопасности
- Глава II. Экспериментальное исследование пространственно-временного распределения динамических явлений
- 2. 1. Техническое и методическое обеспечение экспериментального определения параметров динамических явлений на месторождении
- 2. 2. Анализ кинематических параметров распределения динамических явлений в массиве горных пород
- 2. 3. Кластерный анализ распределения динамических явлений в пределах шахтного поля месторождения
- 2. 4. Выводы
- Глава III. Математическое моделирование процесса деформирования и разрушения массива горных пород в районе отработки Таштагольского месторождения
- 3. 1. Математическая модель и постановка краевой задачи
- 3. 2. Тестовые расчеты
- 3. 3. Динамические поля напряжений в массиве горных пород при отбойке технологического блока
- 3. 4. Особенности применения кинетической теории прочности
- 3. 5. Расчет зон разрушения при развитии очистных работ
- 3. 6. Выводы
- Глава IV. Влияние отработки Таштагольского месторождения на эпицентральную зону Кочуринского землетрясения
- 4. 1. Характер и особенности сейсмического процесса в районе Кочуринского землетрясения
- 4. 2. Математическая модель геомеханического состояния массива горных пород при воздействии взрывов на эпицентральную зону землетрясения
- 4. 3. Методика определения входных параметров модели на основе фактических данных
- 4. 4. Результаты математического моделирования воздействия взрывной отбойки рудных блоков на вмещающий массив горных пород и эпицентральную зону землетрясения
- 4. 5. Выводы
Список литературы
- Кузнецов В. А. Геотектоническое районирование Алтае-Саянскойскладчатой области // Вопросы геологии Азии. — М.: Изд-во АН СССР, 1954
- Железорудные месторождения Сибири/ А. С. Калугин, Т. С. Калугина, В. И. Иванов и др. — Новосибирск: Наука, 1981.
- Кононов А. Н., Шрепп Б. В., Кононов О. А. и др. Явление > пульсационного горизонтального напряжения в горных породах и рудахэксплуатируемых железорудных месторождений юга Сибири // Горн, журнал. — 1995. —№ 8. —С. 9−11.
- Шрепп Б. В., Квочин В. А., Бояркин В. И., Кононов А. Н. Исследование геомеханических процессов для проектирования отработки глубоких горизонтов Абаканского месторождения // Колыма. — 1982. — № 7. — С. 1417.
- Егоров П. В., Петров А. И., Егошин В. В. Предупреждение горных ^ ударов на шахтах Кузбасса. Кемерово, 1987.- 144 с.
- Жадин В. В. Природа сейсмических проявлений на руднике «Таштагол» в 1981—1983 гг.. //ФТПРПИ. — 1985. — № 1.-С. 52−59.
- Геодинамическое районирование недр: Методические указания. / • ВНИМИ, КузПИ. — Л., 1990. — 129 с.
- Шрепп Б. В., Захарюта Г. В., Королев Н. Д. и др. Особенности отработки новых рудных горизонтов с увеличением глубины на Таштагольском месторождении // Горн, журнал. — 1975. — № 6. — С. 30−32.
- Влох Н. П. Управление горнам давлением в крепких породах на основе исследования закономерностей формирования их напряжённого состояния.ф Автореф. дисс. докт. техн. наук. — Л., 1973. — 45 с.
- Шрепп Б. В., Шапошников В. Д., Королев Н. Д., Гайдин П. Т. Пути снижения потерь скважин в отрабатываемом рудном массиве // Горн, журнал. — 1972. — № 10. — С. 33−35.
- Курленя М. В., Еременко А. А., Шрепп Б. В. Геомеханические проблемы разработки железорудных месторождений Сибири. Новосибирск: Наука, 2001. — 184 с.
- Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях (объектах строительства подземных сооружений), склонных к горным ударам. ВНИМИ. — Ленинград, 1989. — с. 55.
- Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях Горной Шории, склонных к горным ударам / ВосиНИГРИ, ВНИМИ. — Новокузнецк, 1991. — 90с.
- Шрепп Б. В., МозолевА. В., Бояркин В. И. и др. Напряжённо-деформированное состояние массива в зоне очистной выемки // Горный журнал. —1979.—№ 12. —С. 41−43.
- Бояркин В. И., Шрепп Б. В., Захарюта Г. В. и др. Характер проявления горного давления в стволах на Таштогольском месторождении // Шахтное строительство. — 1973. — № 10. — С. 16−17.
- Петухов И. М., Егоров П. В., Винокур Б. Ш. Предотвращения горных ударов на рудниках. М.: Недра, 1984. — 230 с.
- Прогноз и предотвращение горных ударов на рудниках. Под ред. И. М. Петухова, А. М. Ильина, К. Н. Трубецкого. Изд-во академии горных наук. Москва, 1997, 380 с.
- Петухов И. М. Горные удары в угольных шахтах М.: Недра, 1972.
- Петухов И. М., Линьков А. М. Механика горных ударов и выбросов М: Недра, 1982, 279 с.
- Мячкин В. К., Костров Б. В., Соболев Г. А., Шамина О. Г. Основы физики очага и предвестника землетрясений // Физика очага землетрясений. М.: Наука, 1975 с 6−29.
- Панасюк В. В. Предельное равновесие хрупких тел с трещинами. Киев: Наукова думка, 1968, 246 с.
- Мартынюк П. А., Шер Е. Н. Статистическая модель разрушения горных пород при сжатии // ФТПРПИ, 2002, № 6.
- РегельВ. Р., Слуцкер А. К., Томашевский Э. 3. Кинетическая природа прочности твердых тел. М.: Наука, 1974.
- Ставрогин А. Н., Протосеня А. Г. Прочность горных пород и устойчивость выработок на больших глубинах. — М.:Недра, 1985, 271 с.
- Никифоровский В. С., Шемякин Е. И. Динамическое разрушение твердых тел. — Новосибирск: Наука, 1979.
- Садовский М. А. Естественная кусковатость горной породы // ДАН. — Т. 247.—№ 4.
- Указания по безопасному ведению горных работ на месторождениях Горной Шории, склонных к горным ударам. ВостНИГРИ. Новокузнецк, 1991, 63 с.
- Журков С. Н., Куксенко В. С., Петров В. А. Физические процессы прогнозирования разрушения. ДАН АН СССР. Т. 259 — № 6, с. 1350−1353.
- Melnikov N. N., KozyrevA. A. and PaninV. I. Induced Se. Large-scale Mining in the Kola Peninsula and Monitoring. Informative Precursors, 1996, PAGOEOPH. — V. 147, № 2.
- Козырев А. А., Панин В. И., Мальцев В. А., Аккуратов М. В. Прогноз горно-тектонических ударов и сильных землетрясений на Хибинских апатитовых рудниках.
- Xie Н., Pariseau W. G. Fractal character and mechanism of rock bursts. International Journal of Rock Mechanics and Mining Science, 1993, V.30, № 4.
- Герман В. И., Мансуров В. А. К вопросу о формализации процедуры прогнозирования динамических явлений в массиве горных пород. Труды межд. конф. «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли» (2−4 октября 2001 г.) Новосибирск, 2002, с. 368−375.
- Герман В. И., Мансуров В. А. Мониторинг индуцированной сейсмичности и процедура выделения очагов горных ударов. ФТПРПИ, 2002, № 4. с. 28−37.
- Mansurov V. A. Laboratory experiments: their role in the problem of rock burst prediction. Comprehesive Rock Engineering< Pergamon Press, Oxford, 1993, Vol.3.
- Мансуров В. А. Прогнозирование разрушения горных работ. Фрунзе: Илим, 1990.
- Томилин Н. Г. Иерархические свойства акустической эмиссии при разрушении горных пород. СПб, 1997 (Препринт РАН, ФТИ, № 1692).
- Дамаскинская Е. Е., Куксенко В. С., Томилин Н. Г. Двухстадийная модель разрушения горных пород// Физика Земли. 1994, № 10.
- КурленяМ. В., Опарин В. Н., Ревуженко А. Ф., Шемякин Е. И. О Ъ некоторых особенностях реакции горных пород на взрывное воздействие вближней зоне// ДАН. — 1987. — Т.293 — № 1.
- Курленя М. В., Опарин В. Н., Еременко А. А. Об отношении линейных размеров блоков горных пород к величинам раскрытия трещин в структурной иерархии массивов. ФТПРПИ, 1993, № 3.
- Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа, ч. 1: Состояние вопроса и измерительно-вычислительный комплекс. ФТПРПИ, 1996, № 3.
- Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового типа, ч. 2: Методика эксперимента и основные результаты физического моделирования. ФТПРПИ, 1996, № 4.
- Курленя М. В., Опарин В. Н., Востриков В. И. Волны маятникового # типа, ч. 3: Данные натурных наблюдений// ФТПРПИ, 1996, № 5.
- Опарин В. Н., Акинин А. А., Востриков В. И. и др. О деформационных процессах, индуцированных технологическими взрывами. Труды Международной конференции «геомеханика и напряженное состояние недр Земли», Новосибирск, 2002.
- Юшкин В. Ф., Опарин В. Н., Жигалкин В. М. и др. Особенности ^ разрушения одномерной модели блочных сред при длительном одноосномнагружении. ФТПРПИ, 2002, № 4.
- Юшкин В. Н., Акинин А. А., Востриков В. И. и др. Нелинейные деформационные процессы в окрестности выработок: ч. 1,2, ФТПРПИ, 2003, № 4,6.
- Курленя М. В., Опарин В. Н. Проблемы нелинейной геомеханики, ч. 1, 2. ФТПРПИ, 1999, № 3, 2000, № 4.
- Востриков В. И., Акинин А. А. Измерительный комплекс для регистрации смещений и деформаций в массиве горных пород. ФТПРПИ, 2003, № 4.
- Востриков В. И., Акинин А. А. Система дистанционного геомониторинга деформационно-волновых процессов в горном массиве. ФТПРПИ, 2004, № 6.
- Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Востриков В. И. и др. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников «Октябрьский» и «Таймырский» Норильского месторождения в 2003 г. Ч. 1: Сейсмический режим.
- Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Востриков В. И. и др. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников «Октябрьский» и «Таймырский» Норильского месторождения в 2003 г. Ч. 2: Рудник «Октябрьский».
- Опарин В. Н., Тапсиев А. П., Востриков В. И. и др. О возможных причинах увеличения сейсмической активности шахтных полей рудников
- Октябрьский" и «Таймырский» Норильского месторождения в 2003 г. Ч. 3: Рудник «Таймырский».
- Александрова Н. И. О распределении упругих волн в блочной среде при импульсном нагружении. ФТПРПИ, 2003, № 6.
- Александрова Н. И., Шер Е. Н. Моделирование процесса распространения волн в блочных средах. ФТПРПИ, 2004, № 6.
- Адушкин В. В., Спивак А. А. Геомеханика крупномасштабных взрывов. М.: Недра, 1993.
- Адушкин В. В., Спивак А. А. Разрушающее действие взрыва в предварительно напряженной среде. ФТПРПИ, 2002, № 4.
- Еременко А. А. Геомеханическое обоснование разработки рудных месторождений на больших глубинах в регионе повышенной сейсмической активности. / Автореф. дисс. докт. техн. наук, Новосибирск, 1995.
- Курленя М. В., Опарин В. Н., Еременко А. А. О методах сканирования шахтной микросейсмической информации. ДАН, 1993, Т. 333, № 6.
- Еременко А. А., Еременко В. А., Филиппов П. А. и др. Крупномасштабные взрывы на удароопасных месторождениях. Горный журнал, 2002, № 4.
- Еременко А. А., Еременко В. А., СеряковА. В., Дорогунцов В. В., Филиппов В. Н. Исследование микросейсмических полей для оценки опасности горных ударов // Горный инф.-аналитический бюллетень.— 2004 — № 11. — С. 60−63.
- Дюран Б., Оделл П. Кластерный анализ. М., Статистика, 1977.
- Безухов Н. И. Основы теории упругости, прочности и ползучести. М.: Высшая школа, 1968.
- Уилкинс М. Л. Расчет упругопластических течений/ Вычислительные методы в гидродинамике М., Мир, 1967. — 383с.
- Фомин В. М., Гулидов А. И., Сапожников Г. А. и др. Высокоскоростное взаимодействие тел. Новосибирск, издательство СО РАН, 1999, 600с.
- Лурье А. И. Операционное исчисление и его приложение к задачам механики М.-Л., Гостехиздат, 1950.
- Краснов М. Л., Макаренко Г. И. Операционное исчисление. Устойчивость движения. М., «Наука», 1964.
- Араманович И. Г., Лунц Г. Л., Эльсгольц Л. Э. Операционное исчисление. М., «Наука», 1968.
- Диткин В. Л., Кузнецов П. И. Справочник по операционному исчислению. М.-Л., Гостехиздат, 1951.
- Деч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа. М., «Наука», 1965.
- Падуков В. А., Маляров И. П. Механика разрушения горных пород при взрыве М.:Недра, 1985.
- Машуков В. И. Действие взрыва на окружающую среду и способы управления им. М.: Недра, 1976, 247 с.
- Сборник трудов 3-ей международной научной конференции 9−14 сентября 2002 г. Абаза Новосибирск, «Наука», 2003.
- Курленя М. В., Еременко А. А., Цинкер Л. М., Шрепп Б. В. | Технологические проблемы разработки железорудных месторождений
- Сибири. Новосибирск, «Наука», 2002.
- Казаков Н. Н. Взрывная отбойка руд скважинными зарядами. М.: Недра, 1975, 191 с.
- Закалинский В. М. Научные основы управления действием взрыва параллельно-сближенных скважинных зарядов при подземной добыче руд. Автореф. дисс. доктора техн. наук. — М., 1999 — 34 с.
- Закалинский В. М., Пыпсьянов В. Я. О механизме управления энергией взрыва в горном массиве параллельно-сближенными зарядами. ФТПРПИ, 2003, № 4.
- Седов Л. И. Методы подобия и размерности в механике. М.: Наука, 1967.
- Щ 85. Турчанинов И. А., ИофисМ. А., Каспарьян Э. В. Основы механикигорных пород. Л.: Недра, 1989, 488 с.
- Баклашов И. В., Картозия Б. А. Механика горных пород. М.: Недра, 1975.
- Поль Б. Макроскопические критерии пластического течения и хрупкого разрушения. В кн.: Разрушение. Т. 2. М., «Мир», 1975, с. 336−520.
- Ф 88. Филоненко-Бородич М. М. Механическая теория прочности. М., изд.1. МГУ, 1961,92 с.
- Ханукаев А. Н., Беляцкий А. П., Ионин А. А., Рыскунов А. Д. Прочность горных пород на разрыв при взрывном нагружении. ФТПРПИ, 1975, № 3, с. 60−63.
- Ягодкин Г. И., Мохначев М. П., Кунтыш М. Ф. Прочность и деформируемость горных пород в процессе их нагружения. М., «Наука», 1971, 148 с.
- Журков С. Н., Нарзуллаев Б. Н. Временная зависимость прочности твердых тел. ЖТФ, 1953, т. 23, вып. 10, с. 1677−1689.
- Шер Е. Н. Влияние иерархии дефектов на процесс их накопления в нагруженном твердом теле. ФТПРПИ, 2003, № 3.
- Окатов Р. П., Низаметдинов Ф. К., Цай Б. Н., Бондаренко Т. Г. Учет временного и температурного факторов при построении критериев прочности горных пород. ФТПРПИ, 2003, № 2.
- Филимонов К. Л. Исследование процесса разрушения кровли пологих пластов при очистной выемке длинными забоями. Автореф. дисс. на соискание уч. степени кандидата тех. наук. Кемерово, 2003.
- Серяков А. В. Расчет зон разрушения в массиве горных пород при отбойке технологических блоков на железорудных месторождениях // Горный инф.-аналитический бюллетень.— 2005 — № 9. — С. 101−108.
- Батугина И. М., Петухов И. М. Геодинамическое районирование месторождений при проектировании и эксплуатации рудников. М.: Недра, 1988, — 165 с.
- Еременко А. А., Курленя М. В. Разработка железорудных месторождений в зонах повышенной сейсмической активности. ФТПРПИ, 1990, № 2, с. 3−11.
- Еременко А. А., Еременко В. А., Скляр Н. И. и др. Влияние промышленных взрывов на распределение сейсмических и динамических явлений в массиве горных пород. Горный журнал, 2002, № 1. С. 40−43.
- РогожинЕ. А., Овсюченко А. Н., ГеодаковА. Р. О сильном землетрясении на Алтае. Вестник РФФИ, № 2(36), 2004.
- Викторов С. Д., Кочанов А. Н. Изучение процессов разгрузки образцов горных пород после взрывного нагружения. ФТПРПИ, 2004, № 2.
- Рыжков Ю. А., Еременко А. А., Гоголин В. А., Ермакова И. А. Оценка устойчивости очистных блоков и компенсационных камер при увеличенных размерах этажа // Вестник КузГТУ — № 1, 2005 — С. 29−32.
- Рыжков Ю. А., Ермакова И. А., Гоголин В. А Геомеханическое обоснование способов выпуска руды в системах разработки с обрушением руды и вмещающих пород. В сб. Вестник РАЕН, Западно-Сибирское отделение, Томск: ТЛИ, 2005. — вып. 7. — С. 139−148.
- Шрепп Б. В., Квочин В. А., Бояркин В. И., Костоглюд Б. М. Условия формирования очагов горных ударов на железорудных месторождениях Сибири // Безопасность труда в пром-сти. — 1984 — № 8 — С. 56−57
- КурленяМ. В., АдушкинВ.В., ГарновВ. В. и др. Знакопеременная реакция горных пород на динамическое воздействие // докл. АН СССР. — 1992. — Т. 323, № 2. — С. 263−265.
- Введение в механику скальных пород / Д. X. Троллон, X. Бок, Б. С. Бест и др. — М.: Мир, 1983.
- Витке В. Механика скальных пород — М.:Недра, 1990.
- Курленя М. В., Серяков В. М., Еременко А. А. Техногенные геомеханические поля напряжений — Новосибиркс: Наука, 2005.
- Александрова Н. И., ШерЕ. Н. Моделирование разрушения блочных горных пород взрывом цилиндрического заряда // ФТПРПИ, 2006, № 1.
- Каспарьян Э. В. Устойчивость выработок в скальных породах — JI.: Наука, 1985.
- Кузнецов С. В., Одинцев В. Н., Слоним М. Э., Трофимов В. А. Методология расчета горного давления — М.:Наука, 1981. утверждаю: зазруда ^¿-Цхнический директор lO «Евразруда»
- Мюих А.Ф. «Ю «ли&ьрЯ 2006 г.1. Расчетэкономической эффективности.
- Крепление выработок железобетонной крепью в районе ортов на гор. -280 м.
- Перестилка рельсовых путей34 = (/, -12)-кг к2 • к, -к4-к5 = (200 60) • 7,2 • 6,93 • 2,03 • 1,3 • 1,2 = 25 063 руб., где /,/2 — соответственно протяженность выработок, оборудованных рельсовыми путями до и после внедрения рекомендаций.
- Суммарный экономический эффект (только по заработной плате) составил:
- Э, = Э, + Э2 + Э, + Э4 = 29 100 + 64 622 + 42 476 + 25 063 = 161 261 руб. (сто шестьдесят одна тысяча двести шестьдесят один рубль).
- Расчет составили: Зав. лабораторией физико-техническихгеотехнологии, д.т.н. Аспирант
- Зам. главного инженера по ГУ Таштагольского филиала ОАО «Евразруда"1. Еременко А. А.1. Серяков А. В.1. Климко В. К.