ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОРОДНЫХ МАССИВАХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ

Abstract

Статья посвящена вопросам разработки способов прогнозирования и оценки геомеханического состояния породного массива территорий месторождений, гидротехнических сооружений, транспортных дорог, других объектов народного хозяйства, которые расположены и/или будут расположены в различных частях хребтов гор и межгорных впадин. Месторождение расположено в складчатой зоне, в которой по результатам первого этапа оценки (геологической оценки складчатой зоны) установлено, что в ней действуют горизонтальные тектонические силы неотектонической природы с зональным распределением по направлению действий, которые сыграли определяющую роль в геологическом строении месторождения и, соответственно, в геомеханических процессах, протекавших в породном массиве месторождения. Топографическая поверхность территории месторождения сложная, с расчлененным рельефом, относящаяся согласно геоморфологической классификации к высокогорью. Дано обоснование второму этапу метода зональной и поэтапной оценки геомеханического состояния породного массива горно-геологической оценке породного массива на примере сложноструктурного месторождения Кара-Кече с учетом зон влияния рельефа и аналитическим расчетом распределений напряжений в породном массиве в зависимости от геометрических параметров хребтов с глубиной. Определена ориентировка осей главных сжимающих и растягивающих тектонических напряжений, действующих на месторождении на современном этапе, в формировании которых основную роль играют мегантиклинали складчатой зоны, обрамляющие Каракечинскую впадину. Установлены зоны влияния рельефа и аналитически рассчитано распределение напряжений в породном массивев зависимости от геометрических параметров хребтов с глубиной в каждой зоне. Значения напряжений превышают значения напряжений, полученных по гипотезе А.Н. Динника. Установлены зоны влияния тектонических нарушений на ориентировку и знак векторов напряжений, а также на изменчивость физико-механических характеристик идентичных пород. Данный этап оценки позволяет разработать геомеханическую модель и прогнозную карту месторождения и перейти на третий этап оценки, который освещен в последующих публикациях автора.The paper concerns the development of methods for predicting and assessing the geomechanical state of the rock mass of deposit’s territories, of hydraulic structures, of transport roads, and other objects of the national economy, which are located and/or will be located in different parts of the mountain ranges and intermontane areas. The field is located in the folded zone, in which, according to the results of the first stage of the assessment geological assessment of the folded zone, it was established that it is affected by horizontal tectonic forces of a neotectonic nature with a zonal distribution in the direction of action, which played a decisive role in the geological structure of the field and, accordingly, in geomechanical processes, taking place in the rock mass of the field. The topographic surface of the field is complex, with a dissected relief, and it is considered as highlands according to the geomorphological classification. In this article, the author substantiates the second stage of zonal and phased assessment method of geomechanical state of the rock mass the geological and mining assessment of the rock mass using the Kara-Keche complex structural field as an example, considering relief zones and analytical calculation of stress distributions in the rock mass depending on the geometric parameters of dentations with depth. The orientation of the axes of the main compressive and tensile tectonic stresses acting on the field at the present stage in the formation of which the main role is played by the meganticlinals of the folded zone, framing the Karakechinsk depression, is determined. The zones of influence of the relief are established and the stress distribution in the rock mass is analytically calculated depending on the geometric parameters of the ridges with depth in each zone. The stress values exceed the stress values obtained by A. N. Dinnik. The zones of influence of tectonic disturbances on the orientation and sign of stress vectors, as well as on the variability of the physical and mechanical characteristics of identical rocks, are established. This stage of the assessment allows us to develop a geomechanical model and a forecast map of the field and move on to the third stage of the assessment, which is considered in subsequent publications of the author.