Заполярный филиал ПАО «ГМК «Норильский никель», Норильск, Россия

Дарбинян Т. П., директор Департамента горного производства, канд. техн. наук

Научный центр геомеханики и проблем горного производства Санкт-Петербургского горного университета императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия

Жерлыгина Е. С., старший научный сотрудник лаборатории геодинамической безопасности, канд. техн. наук, Zherlygina_ES@pers.spmi.ru
Андреев А. А., руководитель проектов
Попов А. К., инженер лаборатории горного давления на рудных и нерудных месторождениях

Описано влияние ряда факторов на безопасное ведение горных работ под водными объектами. Отмечена особая опасность резкого увеличения водопритока при разработке месторождений. В качестве основного критерия выбрана безопасная глубина разработки под водным объектом. Безопасная глубина разработки численно может быть выражена высотой распространения техногенных водопроводящих трещин. Показано, что, прогнозируя изменение данного параметра, можно предвидеть и избежать технологических нарушений, которые могут привести к серьезным авариям.

1. Барях А. А., Губанова Е. А. О мерах охраны калийных рудников от затопления // Записки Горного института. 2019. Т. 240. С. 613–620.
2. Галкин С. В., Кривощеков С. Н., Козырев Н. Д., Кочнев А. А., Менгалиев А. Г. Учет геомеханических свойств пласта при разработке многопластовых нефтяных месторождений // Записки Горного института. 2020. Т. 244. С. 408–417.
3. Замбрано Д., Ковшов С. В., Любин Е. А. Оценка риска аварий, обусловленных природным фактором, на магистральном нефтепроводе Pascuales – Cuenca (Эквадор) // Записки Горного института. 2018. Т. 230. С. 190–196.
4. Lee S. C. H., Noh K. A. M., Zakariah M. N. A. High-resolution electrical resistivity tomography and seismic refraction for groundwater exploration in fracture hard rocks: A case study in Kanthan, Perak, Malaysia // Journal of Asian Earth Sciences. 2021. Vol. 218. ID 104880.
5. Zamorkina Y., Popov A., Belova M., Shabarov A. N., Pellet F. L. Complex approach to the allocation of hazardous areas within the mine field // Rock Mechanics for Natural Resources and Infrastructure Development – Full Papers : Proceedings of the 14th International Congress on Rock Mechanics and Rock Engineering. – Leiden : CRC Press/Balkema, 2020. Vol. 6. P. 1456–1464.
6. Гусев В. Н. Прогноз безопасных условий разработки свиты угольных пластов под водными объектами на основе геомеханики техногенных водопроводящих трещин // Записки Горного института. 2016. Т. 221. С. 638–643.

7. Гусев В. Н. К вопросу учета мощности, механических свойств и местоположения слоев толщи при их изгибе // ГИАБ. 2000. № 6. С. 128–129.
8. Fatin H. J. Al., Mustafin M. G., Ismael H. S. Geodetic deformation monitoring in the dam-reservoir system // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 698. Iss. 4. ID 044012.
9. Zherlygina E. S., Kiselev V. A., Savelyev D. S. Optimization of surveying works at mining enterprises in the conditions of using automated measuring instruments // Topical Issues of Rational Use of Natural Resources 2019 : Proceedings of the XV International Forum-Contest of Students and Young Researchers under the auspices of UNESCO. – Leiden : CRC Press/Balkema, 2020. Vol. 1. P. 124–129.
10. Vásárhelyi B., Kovács D. Empirical methods of calculating the mechanical parameters of the rock mass // Periodica Polytechnica Civil Engineering. 2017. Vol. 61. No. 1. P. 39–50.
11. Яковлев В. Л., Корнилков С. В., Рассказов И. Ю., Ткач С. М. О комплексном освоении недр и территорий в сложных природно-климатических условиях // Горный журнал. 2019. № 6. С. 84–89.
12. Зимин И. И. Обеспечение геодинамической безопасности при реализации проектов консервации (ликвидации) угольных шахт // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов : Междунар. науч.-практ. конф. – Новокузнецк, 2015. № 2. С. 327–330.
13. Morozov K., Shabarov A., Kuranov A., Belyakov N., Zuyev B. et al. Geodynamic monitoring and its maintenance using modeling by numerical and similar materials methods // Problems in Geomechanics of Highly Compressed Rock and Rock Massifs : Proceedings of the 1st International Scientific Conference. 2019. E3S Web of Conferences. 2019. Vol. 129. ID 01012.
14. Котиков Д. А., Шабаров А. Н., Цирель С. В. Установление связи между распределением сейсмособытий в массиве горных пород и его тектоническим строением // Горный журнал. 2020. № 1. С. 28–32.
15. Марысюк В. П., Сабянин Г. В., Андреев А. А., Вильнер М. А. Механизм деформирования масс ива горных пород, вмещающего шахтный ствол, на участке пересечения соляного пласта // Горный журнал. 2021. № 2. С. 21–26.
16. Сидоров Д. В., Пономаренко Т. В. Методология оценки геодинамического состояния природно-техногенных систем при реализации проектов освоения месторождений // Горный журнал. 2020. № 1. С. 49–52.
17. Годовой отчет о деятельности Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору в 2022 году. – М., 2023. – 380 с.
18. Shabarov A. N., Kuranov A. D., Kiselev V. A. Assessing the zones of tectonic fault influence on dynamic rock pressure manifestation at Khibiny deposits of apatite-nepheline ores // Eurasian Mining. 2021. No. 2. P. 3–7.
19. Господариков А. П., Морозов К. В., Ревин И. Е. О методе обработки данных сейсмического и деформационного мониторинга при ведении подземных горных работ на примере Кикусвумчоррского месторождения АО «Апатит» // ГИАБ. 2019. № 8. С. 157–168.
20. Сидоров Д. В., Потапчук М. И., Сидляр А. В. Прогнозирование удароопасности тектонически нарушенного рудного массива на глубоких горизонтах Николаевского полиметаллического месторождения // Записки Горного института. 2018. Т. 234. С. 604–611.
21. ПБ 07-269-98. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. – СПб. : ВНИМИ, 1998. – 291 с.
22. Гвирцман Б. Я., Кацнельсон Н. Н., Бошенятов Е. В. и др. Безопасная выемка угля под водными объектами. – М. : Недра, 1977. – 175 с.
23. Пат. 1661423 СССР. Способ определения мощности зоны водопроводящих трещин при выемке угольного пласта под водным объектом / А. Г. Скворцов, В. И. Костенко, В. В. Бутко и др. ; заявл. 03.05.1988 ; опубл. 07.07.1991, Бюл. № 25.
24. Gusev V. N., Maliukhina E. M., Volokhov E. M., Tyulenev M. A., Gubin M. Y. Assessment of development of water conducting fractures zone in the massif over crown of arch of tunneling (construction) // International Journal of Civil Engineering and Technology. 2019. Vol. 10. Iss. 2. P. 635–643.
25. Временные правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок месторождений руд цветных металлов с неизученным процессом сдвижения горных пород. – Л. : ВНИМИ, 1986. – 76 с.
26. Gusev V. N., Ilyukhin D. A. Determination of water conducting fracture zone for mining and geological conditions of the Verkhnekamsk salt deposit // Innovation-Based Development of the Mineral Resources Sector: Challenges and Prospects : Proceedings of the XI^th Russian-German Raw Materials Conference. – Leiden : CRC Press/Balkema, 2019. P. 195–204.
27. Kotlov S., Saveliev D., Shamshev A. Peculiarities of numerical modeling of the conditions for the formation of water inflows into open-pit workings when constructing the protective watertight structures at the Koashvinsky quarry // Geomechanics and Geodynamics of Rock Masses : Proceedings of the 2018 European Rock Mechanics Symposium. – London : CRC Press, 2018. Vol. 1. P. 827–832.
28. Sharma K. G. Numerical Analysis of Underground Structures // Indian Geotechnical Journal. 2009. Vol. 39. No. 1. P. 1–63.
29. Kiselev V., Guseva N., Kuranov A. Creating Forecast Maps of the Spatial Distribution of Dangerous Geodynamic Phenomena Based on the Principal Component Method // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 666. No. 3. ID 032071.
30. Кочнев А. А., Козырев Н. Д., Кривощеков С. Н. Оценка влияния неопределенности параметров трещин на динамику технологических показателей разработки турнейско-фаменской залежи нефти месторождения им. Сухарева // Записки Горного института. 2022. Т. 258. С. 1026–1037.
31. Серебряков Е. В., Гладков А. С. Геолого-структурная характеристика массива глубоких горизонтов месторождения Трубка «Удачная» // Записки Горного института. 2021. Т. 250. С. 512–525.
32. Сергунин М. П., Дарбинян Т. П. Выделение параметров трещиноватости массива горных пород из геологических моделей, построенных в современных геоинформационных системах (на примере Micromine) // Горный журнал. 2020. № 1. С. 39–42.
33. Мохов А. В. Модель водопроницаемости горного массива в зоне сдвижения на участках подземных разработок каменноугольных залежей // Доклады Академии наук. 2017. Т. 473. № 4. С. 464–467.
34. Мохов А. В. Гидродинамический режим подземных вод горных отводов угольных и сланцевых шахт // Доклады Академии наук. 2018. Т. 48 3. № 1. С. 70–73.
35. Wang H., Jia C., Yao Z, Zhang G. Height measurement of the water-conduсting fracture zone based on stress monitor ing // Arabian Journal of Geosciences.2021. Vol. 14. ID 1392.
36. Fan G.-W., Zhang D.-S., Ma L.-Q. Overburden movement and fracture distribution induced by longwall mining of the shallow coal seam in the Shendong coalfield // Journal of China University of Mining and Technology. 2011. Vol. 40(2). P. 196–201.
37. Дешковский В. Н., Невельсон И. С., Новокшонов В. Н. Методика расчета высоты распространения зоны водопроводящих трещин при разработке свиты калийных пластов // Маркшейдерский вестник. 2007. № 3(61). P. 48–53.
38. Крупнов Л. В., Малахов П. В., Озеров С. С., Мидюков Д. О. Обоснование выбора технологии переработки низкоэнергетического сырья // Металлургия цветных, редких и благородных металлов : сб. докл. XV Междунар. конф. им. члена-корреспондента РАН Г. Л. Пашкова. – Красноярск : Научно-инновационный центр, 2022. С. 237–242.
39. Wang F., Tu S., Zhan C., Zhang Y., Bai Q. Evolution mechanism of water-flowing zones and control technology for longwall mining in shallow coal seams beneath gully topography // Environmental Earth Sciences. 2016. Vol. 75. ID 1309.
40. Ren S., Cui F., Zhao S., Cao J., Bai J. et al. Investigation of the Height of Fractured Water-Conducting Zone: A Case Study // Geotechnical and Geological Engineering. 2021. Vol. 39. P. 3019–3031.