ГЕОМЕХАНИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ НЕДРОПОЛЬЗОВАНИЯ, ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИХ РАЗВИТИЯ

Аннотация

Рассмотрено развитие научных представлений о геомеханических процессах и явлениях, происходящих при недропользовании, влияние их на устойчивость и безопасность объектов минерально-сырьевого, энергетического комплексов и городской инфраструктуры. Показано, что среди геомеханических процессов, определяющих устойчивость, надежность и безопасность объектов недропользования ведущая роль принадлежит деформационным процессам, возникающим в массиве горных пород под воздействием двух его фундаментальных свойств – иерархически блочной структуры и постоянной подвижности. Исходные представления об условиях недропользования первоначально основывались на известной гипотезе конца XIX века А.Гейма. В соответствии с ней массив горных пород рассматривался в виде сплошной однородной, проявляющей во времени пластические свойства среды, обладающей собственным весом (гравитацией), под воздействием которого в нем формируется однородное гидростатическое напряженно деформированное состояние. В последующем эта гипотеза дополнялась и совершенствовалась за счет придания массиву горных пород упругих свойств, неоднородности прочностных и деформационных свойств и иерархически блочной структуры слагающих пород, выявления тектонических сил. Все это приближало теоретические представления к реальной действительности, но при этом массив горных пород оставался неподвижным, нарушение равновесия и деформационные процессы в нем происходили лишь в областях влияния объектов недропользования – горных разработок, гидротехнических сооружений и другой масштабной техногенной деятельности.
При этом причины многих катастрофических событий не находили исчерпывающего объяснения. Наконец, в конце XX века, с внедрением в практику геомеханических исследований технологий спутниковой геодезии была установлена постоянная подвижность массива горных пород как его фундаментальное свойство, определяющее его естественную форму существования. В сочетании с иерархически блочной структурой постоянная подвижность формирует реальные дискретные, мозаичные, переменные во времени поля напряженно-деформированного состояния, особенности которых рассмотрены в работе.