ASSESSMENT OF GEODYNAMIC ACTIVITY OF HIERARCHICALLY BLOCK ROCK MASSIF
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2021.03.030Keywords:
rock mass, hierarchical block, geodynamic movements, stresses, deformations, vertical shafts, sinking, mineAbstract
Manifestation of geodynamic activity in the massif, namely in a discrete environment with a block organization, which contains objects of subsoil use, entails a decrease in the stability of the system "support - massif" during the construction and operation of underground workings, which is manifested as a loss of stability and failures of the existing support.
Revealing of interblock interfacing and their qualitative and quantitative estimation is an actual fundamental and
applied problem in a mining science which solution allows understanding more about mechanics of deformation of massif and, subsequently, taking into account the received results while conducting of mining works.
The authors proposed to use the results of measurements of dumps, displacements and other visible failures of the
contour of the cross-section of rock massifs recorded during their sinking to identify geodynamically active
interblock boundaries in rock massifs.
As an object of full-scale researches, the paper used the ore massif of the Kempirsay chromite deposits operated
by the mine "10th Anniversary of Independence of Kazakhstan". Choice of this object is due to its favorable conditions for studying the processes of destruction and natural shifts of rock blocks, resulting from the combination of relatively high tectonic stress with low strength and the modulus of elasticity of the rock and ore massif of the mine.
We present an innovative methodology to identify geodynamically active block structures, self-organized in the
rock massifs under the influence of natural and anthropogenic field of stresses and deformations.
Conclusions: the degree of geodynamic activity of the intersected interblock contour is characterized by the ratio of the gradient of the jumping increase in the dimensions of the excavation to the gradient of their subsequent approach to the design dimensions.
References
Чипизубов А.В., 1991. Классификация активных разломов по степени активности, возрасту, активизации и достоверности. Тектоника океанов и палеоокеанов: тезисы докладов всесоюзного тектонического совещания. Москва, Наука, С. 25 – 27.
Шерман С.И., Сорокин А.П., Савитский В.А., 2005. Новые методы классификации сейсмоактивных разломов литосферы по индексу сейсмичности. Доклады Академии наук, Т. 401, № 3, C. 395 – 398.
Ассиновская Б.А., Горшков В.П., Щербакова Н.В., Панас Н.М., 2013. Активные разломы, выявленные по данным геодинамических наблюдений в Балтийском море. Инженерные изыскания, № 2, С. 50 – 55.
Баранов Б.В., Гедике К., Фрейтаг Р., Дозорова К.А., 2010. Активные разломы юго-восточной части Камчатского полуострова и Командорская зона сдвига. Вестник Камчатской региональной организации. Учебно-научный центр. Серия: Науки о Земле,
№ 2 (16), С. 66 – 77.
Неведрова Н.Н., Санчаа А.М., Шалагинов А.Е., Пономарев П.В., Рохина М.Г., 2015. Характеристика активности разломных структур по данным геоэлектрики с контролируемыми источниками (на примере Горного Алтая). Горный информационно-аналитический бюллетень, № 12, С. 243 – 259
Панжин А.А., Панжина Н.А., 2020. Исследование короткопериодной геодинамики массива горных пород Качканарского горно-обогатительного комбината. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, № 2, С. 318 – 329.
Panzhin A., 2020. Identification of geodynamic movements based on the results of geodetic monitoring measurements. E3S WEB OF CONFERENCES. VIII International Scientific Conference “Problems of Complex Development of Georesources” (PCDG 2020), Р.
DOI: 10.1051/e3sconf/202019204001.
Коновалова Ю.П., Ручкин В.И., 2020. Оценка влияния короткопериодных геодинамических движений на напряженно-деформированное состояние массива горных пород. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 3 – 1, С. 90 – 104. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-90-104.
Kuzmin Yu.O., 2016. Recent geodynamics of dangerous faults. Izvestiya. Physics of the Solid Earth, T.52, №5, Р. 709 – 722. DOI: 10.1134 /S1069351316050074.
He X., Hua X., Yu K., Xuan W., Lu T., Zhang W., Chen X., 2015. Accuracy enhancement of GPS time series using principal component analysis and block spatial filtering. Advances in Space Research, Vol. 55, Issue 5. March, Р. 1316 – 1327.
Yan Bao, Wen Guo, Guoquan Wang et al., 2017. Millimeter-Accuracy Structural Deformation Monitoring Using Stand-Alone GPS. Journal of Surveying Engineering, Vol. 144.
Yigit C.O., Coskun M.Z. Yavasoglu H. et al., 2016. The potential of GPS precise point positioning method for point displacement monitoring: A case study. Measurement, Vol. 91, С. 398 – 404.
Далатказин Т.Ш., Зуев П.И., 2020. Исследования геодинамической ситуации прибортовых участков с использованием радонометрии при открытом способе разработки месторождений. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 3 – 1, С. 46 – 55.
Лапин С.Э., Писецкий В.Б., Патрушев Ю.В., Чевдарь С.М., 2016. Результаты технологического применения сейсмического метода дистанционной оценки риска потери прочности горного массива в процессе ведения подземных горных работ: Сейсмические технологии-2016: сб. науч. ст., С. 119–121.
Балек А.Е., Озорнин И.Л., Каюмова А.Н., 2020. Совместные замеры напряженного состояния и модуля упругости породного массива при проходке шахтных стволов. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 3 – 1, С. 21 – 36. DOI:
25018/0236-1493-2020-31-0-21-36.
Wang J., Li E., Chen L., Han Y., Wang C., 2019. Measurement and analysis of the internal displacement and spatial effect due to tunnel excavation in hard rock. Tunnelling and Underground Space Technology, V. 84, Р. 151 – 165.
Laubscher D. H. and Jakubec J., 2001. The MRMR rock mass classification for jointed rock masses, In Underground Mining Methods: Engineering Fundamentals and International Case Studies (eds. W. A. Hustrulid and R. L. Bullok). Society of Mining Metallurgy
and Exploration, SME, С. 475 – 481.
Avinash P., Murthy V. M. S. R., Prakash A., Singh A.K., 2018. Estimation of rock load in development workings of underground coal mines - A modified RMR approach. Current Science, Vol. 114, No. 10, Р. 2167 – 2174.
Meshram V.M., Dahale P.P., Tiwari M.S., Ramteke S.B., 2018. Advancement of support system for underground drift excavation - a review. International Journal of Civil Engineering and Technology, Vol. 9, No 6, С. 332 – 339.
Sashurin A.D., Panzhin A.A., Kharisov T.F., Knyazev D.Yu., 2016. Innovative approaches to rock mass stability in mining high-grade quartz veins. Eurasian Mining, № 2, С. 3 – 5.
Харисов Т.Ф., Антонов В.А., 2015. Исследование деформации горных пород в процессе проходки вертикального ствола. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 3, С. 146 – 150.
Озорнин И.Л., Балек А.Е., Каюмова А.Н., 2020. Формирования нагрузок на крепь шахтных стволов в иерархически блочной среде под влиянием современных геодинамических движений. Горный информационно-аналитический бюллетень, № 3 – 1,
С. 173 – 181. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-173-181.
Боликов В.Е., Тиль В.В., Зайцев Ю.Г., 1998. Геомеханические проблемы при проходке и креплении капитальных горных выработок на шахте Центральная. Горный журнал, № 6, С. 15 – 17.
