Вестник Кольского научного центра РАН. 2016, №2.

Имеются многочисленные пики (4 шт.) растягивающего напряжения до 30 и более МПА, а также многочисленные (6 шт.) пики максимальных касательных напряжений (> 10 МПа), а на расстоянии более 11 м от поверхности - мощная зона сжатия (40-60 МПа). Также весьма многочисленны замеры (5 шт.), показывающие условно разгруженное состояние массива пород, когда максимальное и минимальное напряжения и соответственно разница между ними стремятся к нулю. Мы интерпретируем такую картину более длительным по отношению к другим станциям временем экспозиции/разгрузки и более близким расположением станции наблюдения к приповерхностной зоне дезинтеграции/выветривания; • станции наблюдения НС-7 и НС-7а показывают более однородное поле с преобладанием обстановки умеренного трехосного сжатия, а также меньшее количество пиков максимальных касательных напряжений (> 10 МПа). При этом максимальная зона растяжения (в интервале 3-5 м от поверхности) коррелируется/увязывается по всем трем скважинам, а зоны сжатия - только в более «свежих» и удаленных от дневной поверхности станциях НС-7 и НС-7а. В этих же скважинах мы видим всего по одному замеру, соответствующему условно разгруженному состоянию массива пород, и от одного до трех состояний с максимальными касательными напряжениями выше 10 МПа. На станции НС-7а - единственной из рассматриваемых - отмечен замер, характеризующийся одновременным увеличением и растягивающего (преобладающее по значению), и сжимающего напряжения (замер на интервале 4.2 м); • станция наблюдения НС-18 - самая «свежая» и глубокая от поверхности - пробурена на горизонте +15 м. Она имеет преобладающее состояние трехосного сжатия, однако при этом отмечается более контрастная структура поля напряжений по сравнению со станциями НС-7 и НС-7а. Авторы настоящей статьи объясняют это нахождением измеряемой зоны над поверхностью основного разрывного нарушения. Таким образом, общее представление о структуре поля напряжений в прибортовом массиве пород должно базироваться на следующих положениях: • изменчивость НДС в пространстве и во времени (с постепенным развитием негативной тенденции); • увеличивающаяся со временем под воздействием агентов выветривания и в ходе разгрузки массива пород контрастность (неоднородность) структуры поля напряжений; • наличие контрастных, разнознаковых состояний поля напряжений вблизи структурно нарушенных зон. Полученные структурные и инженерно-геологические данные, результаты экспериментального определения параметров НДС массива пород методом разгрузки в варианте торцевых измерений, сейсмомониторинга карьерного поля и мониторинга деформаций и нарушений устойчивости уступов обобщаются и интегрируются в геоинформационную систему, чтобы стать основой для геомеханических расчетов и построения численных моделей различной детальности и наполнения. Математическое моделирование осуществляется методом конечных элементов в упругой постановке в среде программного комплекса Sigma3D, разработанного в Горном институте КНЦ РАН [1]. Программа позволяет задать адекватные исследуемому объекту граничные условия по напряженному состоянию, учесть структурные неоднородности различного иерархического уровня и подробно смоделировать конфигурацию рельефа и геометрию очистных пространств. Заключение При помощи рассмотренного комплекса инженерно-геологических и геомеханических исследований методом последовательных приближений создается универсальная геомеханическая и инженерно-геологическая модель массива пород месторождения и рудника. Для нее определяются важнейшие параметры для проектирования/перепроектирования глубоких карьеров: Особенности инженерно-геологического изучения массивов скальных пород... ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 2/2016(25) 27