Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №4.
массиве и прогнозу горных ударов и техногенных землетрясений. Показаны принципы геомеханического обеспечения горных работ при разработке месторождений полезных ископаемых и подземном строительстве. Приведены результаты геодинамического мониторинга геологической среды при крупномасштабных горных работах. Сотрудники лаборатории приняли активное участие в организации и подготовке материалов международной научной конференции (март 1999 г.), посвященной 275-летию образования Российской академии наук [31], в которых рассмотрены состояние и проблемы развития горнопромышленного комплекса Северо-Запада России, вопросы физико-технического и инженерно-геологического обеспечения возведения подземных сооружений различного назначения, комплексного освоения и сохранения недр, управления геомеханическими процессами, а также опыт использования научных разработок в практических целях при освоении недр и подземного пространства. Между тем проблема техногенной сейсмичности при разработке месторождений полезных ископаемых продолжала обостряться и стала актуальной для многих стран с развитой горнодобывающей промышленностью, о чем свидетельствуют материалы нескольких международных конференций. При этом стало очевидным, что наиболее продуктивным методом исследования этой проблемы является метод системного синергетического анализа эволюции сложных открытых нелинейных систем, а следовательно, развития опасных природных и техноприродных процессов. Результаты такого изучения техногенной сейсмичности в горнорудной природно-технической системе (ПТС) приведены в опубликованной в 2002 г. под редакцией акад. Н.Н. Мельникова монографии [32]. С позиций синергетики рассмотрены общие закономерности эволюции ПТС. На основе изучения процессов энергообмена в геологической среде предложена модель реализации катастрофы в ПТС при горных работах. Разработаны методические положения прогноза критических состояний в геологической среде ПТС, чреватых мощными динамическими явлениями в рудниках. По данным численного моделирования и экспериментальных определений напряжений в массиве пород построена карта напряжений на территории Кольского п-ова, на которой выделены наиболее энергонасыщенные зоны, удовлетворительно согласующиеся с палео- и современной сейсмичностью. По результатам геодинамического мониторинга геофизической среды в ПТС установлены взаимосвязи некоторых параметров сейсмичности и деформирования пород в массиве с процессами подготовки и реализации сильных динамических явлений в рудниках. Показано влияние мощных технологических взрывов на процессы деформирования блочной геологической среды и сейсмический режим в рудниках. Определены предвестники сильных геодинамический явлений, инициированных массовыми взрывами, а также предложены способы оптимизации параметров взрывной отбойки для снижения сейсмической опасности. Численным моделированием и экспериментальными исследованиями в рудниках выполнена оценка напряженно-деформированного состояния стыковочных зон между подземными и открытыми горными работами, на основе которой разработаны методические рекомендации по оптимальному порядку отработки стыковочных зон между подземными рудниками и карьерами, устраняющие или существенно снижающие вероятность реализации мощных динамических явлений типа горных ударов или техногенных землетрясений. И всё-таки решение проблемы техногенной сейсмичности при разработке месторождений полезных ископаемых остается незавершенным, что подтверждается материалами XTT Межотраслевого координационного совещания в январе 2002 г. в г. Кировске [33] (2003 г.) и Международного совещания по техногенной сейсмичности в апреле 2004 г. в г. Кировске [34] (2004 г.), а также очередного VT Международного симпозиума по горным ударам и шахтной сейсмичности в марте 2005 г. в Австралии [35]. Необходимо отметить, что состояние проблемы техногенной сейсмичности теснейшим образом связано с состоянием проблемы сейсмичности природной (тектонической), где в последние годы четко обозначился кризис, обусловленный нерешенностью вопросов средне- и краткосрочного прогноза землетрясений. Трудности надежного краткосрочного прогноза землетрясений объясняются крайне сложной природой сейсмического процесса [36]. «Число 87
Made with FlippingBook
RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz