Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №1.

6) крупные плоскостные структурные неоднородности (разрывные нарушения, трещины, поверхности ослабления и т. п.) с глубиной увеличивают потенциальную опасность для устойчивости бортов и уступов карьера, так как резко увеличивают объемы возможных обрушений / деформаций и масштаб последствий от них. Крупные структурные неоднородности - первоочередные объекты для выявления, геометризации и комплексного исследования в ходе инженерно-геологических изысканий на всех стадиях изучения и эксплуатации месторождения. Для разработки приповерхностной части месторождения наиболее важны (> 15 %) следующие факторы (см. табл. 1): гидрогеологический режим (поверхностные и подземные воды), тектонические поля напряжений, разрывная тектоника и степень выветривания массива горных пород. Для глубоких карьеров главным фактором, определяющим их безопасную эксплуатацию, становятся структурные неоднородности, в первую очередь разрывная тектоника и трещиноватость с опасным для карьера залеганием. Также повышается роль гравитационной составляющей поля напряжений и остается на высоком уровне значение тектонической составляющей. Уменьшается относительная доля гидрогеологического режима и физико-механических свойств. В соответствии с ранжированием определяются приоритеты и необходимый комплекс видов и методов исследований для проведения инженерно­ геологических изысканий в целях проектирования / перепроектирования глубоких карьеров. Конечная цель - создание базы достоверных и точных данных обо всех возможных опасных геолого-геофизических процессах и явлениях, учет которых есть залог своевременного принятия проектных и организационных управленческих решений по обеспечению высокого уровня безопасности и защиты на всех стадиях строительства и эксплуатации глубокого карьера. Значимость опасных для устойчивости глубоких карьеров факторов (напряженно- деформированного состояния и разрывной тектоники) в совокупности оценена в 65 %. Поэтому далее основной акцент будет сделан именно на них. Основные черты разрывной тектоники и напряженно-деформированного состояния (НДС) Ковдорского месторождения магнетитовых и апатитовых руд Ковдорское месторождение магнетитовых и апатитовых руд (КММА) представлено вертикальным рудным штоком длиной около 1.5 тыс. м и шириной 300-800 м (рис. 2). Рудное тело месторождения прослежено без значительных изменений площади горизонтального сечения и качества руд на глубину более 2 тыс. м от поверхности. КММА расположено в юго-западной части Ковдорского щелочно-ультраосновного массива (КМ) центрального типа. Массив представляет собой интрузию концентрически-зонального строения овальной формы и имеет прямую зональность, которая соответствует внедрению и смещению каждой из последующих магматических фаз от центра к периферии [13, 14]. Месторождение образовано на завершающих стадиях формирования массива за счет внедрения рудных карбонатитов. По геофизическим данным КМ прослеживается, постепенно сужаясь, до глубины 20 км. Эксплуатация месторождения карьером начата в 1962 г., и на сегодня добыто более 500 млн т руды. Это один из крупнейших карьеров в Кольском регионе: около 2 км в длину, 1.8 км в ширину и более 400 м глубины. Извлекаемые запасы в текущем проекте оцениваются около 190 млн т руды со средними содержаниями 24.6 % Fe, 6.7 % P2O5, 0.14 ZrO2, а извлекаемые запасы для проектируемого карьера глубиной около 900 м составляют 590 млн т руды со средними содержаниями 24.2% Fe, 6.7 % P2O5, 0.16 ZrO2 [15]. В 2000 г. начались инженерно-геологические изыскания и проектирование сверхглубокого (> 800 м от поверхности) карьера. Его строительство позволит пролонгировать экономически эффективную добычу руды до 2043-2048 гг. Планомерные инженерно-геологические, структурные и геомеханические исследования в целях обеспечения устойчивости бортов и уступов карьера и безопасности горных работ проводятся с конца 1970-х гг., а мониторинг опасных явлений (сейсмичность, деформационные процессы) - с начала 2000-х гг. Некоторые виды исследований были продублированы с использованием альтернативных Особенности инженерно-геологического изучения массивов. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2016(24) 19