Горно-геомеханический прогноз размещения отходов в горных выработках, в том числе в сейсмоопасных районах добычи сырья

О. В. Ковалев

Аннотация


В статье рассмотрены вопросы получения представительных научно обоснованных данных, позволяющих установить параметры необходимо безопасного состояния массива горных пород (МГП) в зонах захоронения в подземных выработках различных отходов, включая и области МГП, подверженные сейсмоактивному воздействию. Описаны основные требования к подземным сооружениям для захоронения опасных отходов и технологии их возведения. В качестве объекта исследований выбраны камеры подземного растворения в галогенной толще горных пород. Отмечены необходимые данные для обоснования безопасных условий захоронения отходов в подземной камере выщелачивания и этапы выполнения такого обоснования. Проведена оценка напряженно-деформированного состояния горных пород методом граничных элементов. Рассмотрены основные аспекты динамического влияния сейсмических волн на устойчивость подземных сооружений. Пересчитаны основные значимые параметры возможного сейсмического воздействия на экспериментальную камеру с учетом данных о сейсмическом районировании региона и конкретного расположения объекта исследований. Обоснована необходимость выполнения оценки сдвижения налегающей толщи и поверхности в зоне опытного участка на базе рассмотренного комплексного подхода: анализов данных маркшейдерских наблюдений и результатов геомеханического обследования механического состояния вмещающей и налегающей толщи. 

Ключевые слова


подземное растворение солей; захоронение отходов; сейсмика; геодинамика; метод разрывных смещений; метод граничных элементов; напряженно-деформированное состояние; импеданс среды

Полный текст:

PDF

Литература


Авершин С.Г. Сдвижение горных пород при подземных разработках. М.: Углетехиздат, 1947. 245 с.

Баклашов И.В. Механические процессы в породных массивах / И.В.Баклашов, Б.А.Картозия. М.: Недра, 1986. 272 с.

Бродберг К.Б. Ударные волны в упругой и упруго-пластической среде. М.: Гостехиздат, 1959. 203 с.

Буллен К.-Е. Введение в теоретическую сейсмологию / Пер. с англ. М.: Мир, 1966. 460 с.

Горшков Г.П. О корреляции сейсмических шкал / Г.П.Горшков, Г.А.Шенкарева // Тр. Ин-та физики Земли. 1958. № 1(68). 44 с.

Гутенберг Б. Сейсмичность Земли / Пер. с англ. / Б.Гутенберг, К.Рихтер. М.: Мир, 1948. 160 с.

Кольский Г. Волны напряжений в твердых телах. М.: Иностранная литература, 1955. 192 с.

Ковалев О.В. Горно-геомеханические критерии безопасности размещения отходов в горных выработках / О.В.Ковалев, С.П.Мозер, И.Ю.Тхориков. СПб: Недра, 2012. 232 с.

Колбенков С.П. К вопросу расчета деформаций земной поверхности / С.П.Колбенков, А.Н.Павлов / ВНИМИ. Л., 1963. С.114-130

Кратч Г. Сдвижение горных пород и защита подрабатываемых сооружений. М.: Недра, 1978. 494 с.

Крауч С. Методы граничных элементов в механике твердого тела / С.Крауч, А.Старфилд, М.: Мир, 1987. 328 с.

Миронов П.С. Действие взрывов на устойчивость бортов карьеров // Сейсмическое действие промышленных взрывов: Сб. М.: Мир, 1982. 227 с.

Прикладные аспекты изучения механических процессов в массивах при подземной разработке месторождений полезных ископаемых / О.В.Ковалев, С.П.Мозер, И.Ю.Тхориков, Е.Б.Куртуков, Е.Р.Ковальский. СПб: Недра, 2011. 166 с.

Поручиков В.Е. Методы динамической теории упругости. М.: Наука, 1986. 328 с.

Руппенейт К.В. Деформируемость массивов трещиноватых горных пород. М.: Недра, 1975. 223 с.

Саваринский Е.Ф. Сейсмические волны. М.: Мир, 1972. 292 с.

Справочник по разработке соляных месторождений / Р.С.Пермяков, О.В.Ковалев, В.Л.Пинский и др. М.: Недра, 1986. 212 с.

Смирнов В.И. О применении нового метода к изучению упругих колебаний в пространстве при наличии осевой симметрии / В.И.Смирнов, С.Л.Соболев // Тр. Сейсмолог. ин-та АН СССР. 1933. № 29. C.43-51.

Турчанинов И.А. Основы механики горных пород / И.А.Турчанинов, М.А.Иофис, Э.В.Каспарян. Л.: Недра, 1989. 488 с.

Тимошенко С.П. Теория упругости. М.: ОНТИ-ГТТИ, 1934. 452 с.

Wei-Fah Chen. Earthquake engineering handbook / Wei-Fah Chen, C.Scawthron // CRC Press LLC, Roca Baton, Florida. 2003. 1235 p.

Kawashima K. Seismic analysis of underground structures // Journal of Disaster Research. Vol.1. N 3. 2006. P.378-389.

Shen-Haw J.U. Determining Rayleigh damping parameters of soils for finite element analysis / J.U.Shen-Haw, N.I.Sheng-Huoo // International journal for numerical and analytical methods in geomechanics. 2007. Vol.31. N 10. P.1239-1255.

Zerwer A. Parameter Estimation in Finite Element Simulations of Rayleigh Waves / A.Zerwer, G.Cascante, J.Hutchinson // J. Geotech. and Geoenvir. Eng. 2002. Vol.128. Iss.3. P.250-261.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.