МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СЕЙСМОСОБЫТИЙ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ПОДЗЕМНОЙ РАЗРАБОТКЕ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Авторы

  • Кирилл Викторович Романевич
  • Никита Евгеньевич Мороз
  • Дмитрий Алексеевич Иванов

DOI:

https://doi.org/10.25635/2313-1586.2025.02.069

Ключевые слова:

массив горных пород, напряженно-деформированное состояние, сейсмособытие, сейсмомониторинг, численное моделирование, GITS, Fidesys

Аннотация

Целью настоящей работы является разработка алгоритма оценки влияния сейсмособытий на напряженно-деформированное состояние (НДС) массива в процессе ведения горных работ. Работа алгоритма заключается в расчете исходной геомеханической модели массива горных пород, которая описывает начальное НДС массива. При возникновении сейсмического события в массиве система сейсмического мониторинга фиксирует его координаты и энергию. На основе этих данных с учетом воздействия события на массив выполняется корректировка геомеханической модели в соответствии с разработанной процедурой. После корректировки производится расчет обновленного НДС массива, что позволяет перейти к актуализированной геомеханической модели. По этой схеме осуществляется непрерывная оценка риска возникновения опасных проявлений горного давления, что обеспечивает прогнозирование и предотвращение потенциальных аварийных ситуаций.

В настоящей статье описан способ учета влияния сейсмического события на НДС породного массива вблизи горной выработки. Проведено моделирование параметров очага сейсмособытия и моделирование массива горных пород с выработкой. Проведенный анализ результатов моделирования и расчета показывает, что максимальные отклонения главных напряжений (σ3) в массиве горных пород зависят от объема очага сейсмособытия, его расположения относительно выработки (сбоку или сверху) и уровня снижения упруго-прочностных свойств массива при моделировании, степень этих зависимостей необходимо уточнить дополнительно.

В статье определены перспективные направления дальнейших исследований, подчеркивается, что развитие данного подхода позволит повысить эффективность управления геомеханическими рисками при подземной разработке месторождений.

Библиографические ссылки

Семенова И.Э., Журавлева О.Г., Жукова С.А., 2021. Сейсмичность как отражение изменений напряженно-деформированного состояния массива горных пород в процессе ведения горных работ. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 6, С. 46–58. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_6_0_46.

Мулев С.Н., Рукавишников Г.Д., Мороз Д.И., Пашкова В.И., Мороз Н.Е., 2022. Мониторинг напряженного состояния сейсмическими и расчетными методами на шах-тах АО «Воркутауголь». Уголь, № 12, С. 88-93. DOI: 10.18796/0041-5790-2022-12-88-93.

Mendecki A.J., 1997. Seismic monitoring in mines. London, Chapman and Hall. URL: https://www.researchgate.net/publication/346974170_Mendecki1997-Seismic-Monitoring -in-Mines-Book-Ch10 (дата обращения 20.06.2025)

Mendecki, A.J., 2023. Seismic ground motion alerts for mines. J Seismol, 27, 599 608 (2023). https://doi.org/10.1007/s10950-023-10147-7.

Ломакин В.С., Григорович С.В., Потехин Р.П., Халевин Н.И., 1989. О связи объема очаговой зоны разрушения с сейсмической энергией горного удара. Геология и геофизика, № 5, С. 129-132.

Садовский М.А., Писаренко В.Ф., Штейнберг В.В., 1983. О зависимости энергии землетрясения от объема сейсмического очага. Доклады АН СССР, Т. 271, № 3, С. 598-602.

Мулев С.Н., Питаль М.Н., Панин С.Ф., Тюхрин В.Г., 2019. Современные технологии сейсмического мониторинга угольных шахт и рудников. Горный журнал, № 9, С. 68-72. DOI 10.17580/gzh.2019.09.08.

Разумов Е.Е., Мулев С.Н., Рукавишников Г.Д., Простов С.М., 2021. Основные принципы построения систем сейсмического мониторинга. Горный журнал, № 1, С. 8 12.

Sadovskii M.A., Kedrov O.K., Pasechnik I.P., 1985. On the seismic energy and volume of foci at crustal earthquakes and underground explosions. Dokl. Akad. Nauk SSSR, Volume 283, Number 5, 1153-1156.

Карпенко В.В., Огородников Ю.Н., 2007. Параметры прямых продольных и поперечных сейсмических волн при горных ударах в скальных породах. Записки Горного института, №172, С. 14-17.

Шемякин Е.И., Курленя М.В., Кулаков Г.И., 1986. К вопросу о классифика-ции горных ударов. ФТПРПИ, № 5, С. 3-11.

Соннов М.А., Котиков Д.А., Куранов А.Д., 2018. Применение CAE Fidesys в решении геомеханических задач. Горная промышленность, № 5(141), С. 90. DOI 10.30686/1609-9192-2018-5-141-90-92.

Гладков И.В., Якунчиков Е.Н., Румянцев А.Е., Соннов М.А., 2024. Модели-рование влияния открытых горных работ на состояние нижележащего массива при планировании отработки подземным способом с применением программного комплекса CAE Fidesys. Горная промышленность, № 4, С. 165–172. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4- 165-172

Батугин А.С., Мороз Н.Е., 2024. История развития и перспективы дальнейшего применения метода геодинамического районирования. Горная промышленность, № 3S, С. 14–19. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-3S-14-19.

Загрузки

Опубликован

2025-07-03

Выпуск

Раздел

ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ И ГЕОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ОСВОЕНИИ МЕСТОРОЖДЕНИЙ