Маркшейдерские наблюдения за сдвижением горных пород при под

Пардон , вопрос от подземщика:
А замшелые строки действующих инструкций каким-либо образом трактуют применение обсуждаемых методик для наблюдениям за сдвижениями? Какой-нибудь дедушка-инспектор будет вам потом тыкать пальцем именно в инструкцию и ваши творческие потуги будут ему пофигу, особенно в случае какого-либо Ч.П. ( по причине сдвижения).
А кстати, GPS-наблюдения за сдвижением бортов карьеров давно (где-то ажно с 1994г) уже активно применяется специально обученными товарищами из Института Горного Дела УрОРАН.(г. Е-бург). Они кстати ещё пишут всяческие инструкции по тематике сдвижения, утверждаемые как положено Ростехнадзором. Правда этот институт по углю кажись не работает - раньше он был отраслевой МинЧерМетовский, т.е. по руде - железо, марганец и т.п.

 

Справедливо для угля (пологое падение пластов) и соли. На руде по-другому.

 

Говорим о сдвижении ГП при подземной разработке + деформационных процессах в прибортовом массиве (открытые работы). Что касается мульды, то это зона плавных деформаций (упругие, пластические и их комбинация). Возникает по причине того, что в недрах Земли проковыряли дыру. А вот формируется под воздействием трех основных факторов:
1. Гравитационный - идет заполнение полости с обрушением и сдвижением вышележащих пород.
2. "Дырка" в напряженном массиве вызывает (в соответствии с законом Гука) перераспределение напряжений (кои сопровождаются соответствующими деформациями).
3. Перераспределение масс - эффект нарушения изостазического равновесия.

Посему перед началом измерений встает вопрос -- что мы измеряем и что хотим получить в результате. Из этого - вытекает конструкция наблюдательной станции и методика.
А НЕ НАОБОРОТ.

 

Отличаются ещё как. Вы когда-нибудь на подземной добыче угля видели, чтоб вектор вертикального сдвижения шёл вверх (подъём участков массива) а горизонтальные сдвижения происходили со смещением от выработанного пространства вглубь массива ( что кстати весьма зрительно подтверждается данными профилировок стволов). На руде такое бывает, потому как массив пород зачастую ведёт себя как упругая среда. Короче -земля дышит, доказано учёными мужами. А кстати господин "Ehidna" не из вышеупомятутой ли конторы ( ИГД УрО РАН). Привет если что бывшим коллегам.

 

В упомянутом ранее Институте Горного Дела УрОРАН.(г. Е-бург) есть подразделение (лаборатория?) Сдвижения горных пород и предотвращения техногенных катастроф.
Смею заверить - научные выводы они делают НЕ по 2-ум циклам измерений на 2-ух реперах и представляют, что такое правильный опорный пункт. Загляните по Сети к ним на огонёк - растолкуют. Упомянутые мной случаи "аномального" поведения реперов когда-то трактовались, как ошибки измерений, вымораживание и прочие недоразумения и безжалостно вычеркивались из статистики наблюдений. Заслуга товарищей из ИГД в том, что в далёкие 70-80-е годы они обосновали эти явления, как проявление наряжённо-деформированного состояния массива, распространив на него некоторые положения теории упругости. Если конкретней, то подобное "аномальное" поведение массива фиксируется с начала 70-х на железорудной шахте "Северопесчанская" (Свердловская обл.) - отвалов рядышком кстати там нема. Там то и "паслись" эти вполне уважаемые научные мужи, нагуливая себе диссертации и прочие там звания.
Из моего малонаучного , но весьма практического опыта - смею полагать что суть такого нестандартного поведения реперов - по причине блочного строения массива. Вот эти немаленькие блоки и гуляют себе в разные стороны и репера иже с ними. Аминь!

 

Наносов там практически нема. Если начать говорить научными словами, коими когда-то меня накормили товарищи из ИГД, одна из причин "аномального" поведения массива пород на вышеупомянутой шахте - это высокая степень анизотропии поля естественного напряженно-деформированного состояния массива пород. В переводе на понятный язык: естественное сжатие массива весьма неоднородно в разных направлениях. Возьмите к примеру массивный кусок литой резины, прорежьте в нём отверстие и начните сжимать в тисках. В направлении сжатия губок тисков края отверстия пойдут к центру дырки, а в направлении поперёк сжатию тисков края резины поползут от центра дырки. Вот грубо некая аналогия процессу, когда подвижки происходят не в направлении к центру мульды а от него. Эта модель поведения массива, опирающаяся на теорию упругости, уже давно завоевала своё место в среде учёных-геомехаников из соответствующих научных заведений. Хотите с ними поспорить - пишите письма им.
Совет: прочтите сперва рассказ А.П. Чехова - "Письмо учёному соседу".

 

Месторождение довольно-таки обычное, глубина разработки около 500-600 метров, весь цимес в тектонических напряжениях. Первый инвариант их равен 11 МПа, причем сигма1=1.5 МПа, а сигма2 = 9.6 МПа. То есть шибко анизотропное НДС.
К чему это приводи: В области нарушения сплошности породного массива (зона обрушения, воронкообразования, трещин) , в соответствии с законом всемирного тяготения порода обрушается вниз. В области же упругих деформаций - мульде сдвижения - деформирование породного массива происходит в соотвествии с основными положениями теории упругости, то есть сдвижения, в зависимости от точки измерения, модут идти и по касательной, и в массив. Курим классическую книжку Мусхелишвили - совпадения теории и инструментальных измерений с высокой достоверностью.

Что касается теорий 50-х годов, когда про напряженно-деформированное состояние (НДС) массива только подозревали, использовались теории, в которой основная (и единственная) движущая сила - это вес пород. ВНИМИ до сих пор ее придерживаются. Хотя забавно читать ихние отчеты - с одной стороны, учитывают только сдвижения под действием веса пород, с другой стороны вскользь говорится о влиянии НДС, но тут же, при анализе результатов наблюдений, отбрасываются как ошибки измерений вектора сдвижений, которые не направлены в центр тяжести месторождения.

 

На днях на этом обычном месторождении обрушение от площади отработки 50*50м при глубине залегания 400м вышло на поверхность в виде провальчика диаметром 30м и глубиной 3м. И это при выданном наукой заключении, что даже полная отработка залежи площадью более 15000 кв.м. НЕ вызовет обрушения - а потому не надо переносить автодорогу, не надо оформлять землю - типа ей не будет ущерба. Это прикиньте, какая везуха случилась, что этот провал не выстрелил на дорогу, а в 30метрах от неё - а это выезд на федеральную трассу. По ней до самого последнего дня ездили все , в том числе и автобусы с десятками пассажиров. На дороге пока лишь трещины в 250 мм. Теперь её конечно перекрыли.
Это таки чудо, топор просвистел в миллиметре от шеи главного маркшейдера. Интересно что теперь та наука петь будет, хотя с неё спросу все равно не будет - скажут АНОМАЛИЯ.

 

Той бы науке перед тем, как браться за эту работёнку просить нормальную геологию. А она не сказать что б уж доскональная была, но тем не менее в далёком 1971 году дедушки-геологоразведчики по выходу керна и прочим им известным тонкостям идентифицировали вертикально залегающие дайки, зоны ослабленных пород, контакты заполненные глинкой трения. Короче все эти удовольствия на геол. разрезах тютелька в тютельку под дорогу и выходили. А высокая наука свой первый перл выдала практически без геологии - всё хорошо всё стоять будет как вкопанное.
А потом когда им выдали таки разрезы 1971 года - они не стали ( в силу амбиций) пересматривать ранее выданную маляву. И опять пропечатали - стоять мол будет ( за уже отдельную плату уже новое заключение)
И вот вам дывитесь хлопцы, картина маслом - любуйтесь, провал это или воронка.
Кстати у нас на Урале такие ямки бывало и одномоментно проваливались. Так что всё таки это везуха - что наша постепенно оползла.
Так что не дураки всё-таки в Совдепии геологию рисовали.
А кстати физмехи через метр - эт вы кажись перегнули. Эт при 400-метровой глубине то