MODERN GEOPHYSICAL METHODS IN STUDYING THE GEOMECHANICAL STATE OF A ROCK MASS
DOI:
https://doi.org/10.25635/2313-1586.2025.02.087Keywords:
geophysical methods, geomechanics, underground mine workings, seismic methods, emergency situations, structural features of the massif, geomechanical stateAbstract
This paper discusses modern geophysical methods used to analyze the geomechanical state of rock massifs. The main attention is paid to the methods of spectral seismic profiling and ground penetrating radar sounding, which allows obtaining detailed information about the internal structure of rocks at significant depths and over vast territories without destroying the integrity of the massif.
Experimental studies have shown the high efficiency of these methods both when used together and separately. They provide a detailed study of the structure of rocks, identification of fracturing zones, tectonic faults and karst voids, which significantly increases the safety and productivity of mining operations, and the construction of buildings and structures.
Despite the specifics of each of these methods and their inherent limitations, their combined use can level out individual shortcomings and provide more accurate information about the state of the rock mass. Thus, the spectral seismic profiling method is a highly effective technology for deep surveys, while the ground penetrating radar sounding method is preferably used to study shallow depths.
The practical significance of these approaches is expressed in the prompt detection of potentially hazardous areas, development of preventive measures against emergency situations and increasing the stability of mine workings. The use of these technologies allows optimizing the processes of mineral extraction and construction of subsoil use facilities, minimizing the risks of natural and man-made disasters.
The obtained results indicate that modern geophysical technologies are key tools for studying the geomechanical state of rock massifs. Further evolution and integration of these methods will open new horizons for in-depth knowledge and safe exploitation of natural resources.
References
Новиков А.О., 2023. Математическое моделирование деформирования породных массивов, вмещающих подготовительные выработки угольных шахт, закрепленных с использованием анкерных систем. Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук, Т. 10, № 3, С. 78-82. DOI 10.15372/FPVGN2023100312.
Ткач С.М., Курилко А.С., Соловьев Д.Е., 2021. Роль теплофизических исследований в обеспечении эффективности и безопасности эксплуатации шахт и руд-ников криолитозоны. Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук, Т. 8, № 1, С. 154 160. DOI 10.15372/FPVGN2021080124.
Есина Е.Н., Кирков А.Е., Доскалов А.И., 2021. Оценка геомеханического со-стояния горнотехнической системы месторождения медно-порфиритовых руд Кальмакыр. Процессы в геосредах, № 3(29), С. 1212-1217.
Рыбак Я., Хайрутдинов М.М., Кузиев Д.А. и др., 2022. Прогнозирование геомеханического состояния массива при отработке соляных месторождений с заклад-кой. Записки Горного института, Т. 253, С. 61-70. DOI 10.31897/PMI.2022.2.
An Insight into the Mechanical and Fracture Characterization of Minerals and Mineral Interfaces in Granite Using Nanoindentation and Micro X-Ray Computed Tomography. Rock Mech Rock Eng 56, 3359–3375 (2023). https://doi.org/10.1007/s00603-023-03221-6
Созонтова Е.А., 2024. Учет изменения геомеханических свойств пород по направлениям при оценке устойчивости скважин. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, № 2, С. 461-470
Макаров А.Б., Рассказов И.Ю., Саксин Б.Г. и др., 2016. Геомеханическое обоснование параметров камерной системы разработки при переходе на подземный способ добычи руд. Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых, № 3, С. 27-38.
Шевченко М.Д., Мельник В.В., 2023. Исследование геомеханического со-стояния породного массива в подземных условиях. Известия Тульского государственного университета. Науки о Земле, № 1-1, С. 471-479. DOI 10.46689/2218-5194-2023-1-1-471-479.
Мельник В.В., Замятин А.Л., 2024. Оценка точности и информативности геофизических методов для решения задач картирования структурных неоднородностей в шахте. Проблемы недропользования, № 1(40), С. 90-101. DOI 10.25635/2313-1586.2024.01.090.
Мельник В.В., Далатказин Т.Ш., Замятин А.Л., 2022. Решение задач безопасности ведения подземных горных работ при отработке угольных лав с использованием современных методов геофизики. Проблемы недропользования, № 4(35), С. 122 131. DOI 10.25635/2313-1586.2022.04.122.
Гликман А.Г., 2002. Физика и практика спектральной сейсморазведки. НТФ "Геофизпрогноз". URL: http://newgeophys.spb.ru/ru/book/. (дата обращения: 27.02.2023).