Учет мозаичности напряженно-деформированного состояния массивов скальных горных пород при решении практических задач недропользования

Abstract

На основе анализа современных модельных представлений о природном напряженно-деформированном состоянии массива горных пород обосновано, что ключевым фактором формирования поля напряжений в породном массиве является его иерархически-блочное структурное строение. При этом главным фактором выделения структурного блока, вне зависимости от его масштабного иерархического уровня, выступает способность формирующих блок структур более мелкомасштабных иерархий реагировать на внешнее силовое воздействие как единое целое. На данной основе усовершенствована методика поэтапного построения модели геомеханического состояния системы «объект недропользования вмещающий породный массив», предусматривающая задание граничных условий посредством суперпозиции напряжений и деформаций, получаемых путем решения упругой задачи в статической постановке на трех пространственно-временных масштабных уровнях, отражающих современные геодинамические движения трех иерархий структурных элементов горного массива: крупномасштабных литосферных блоков (поперечные размеры в сотни тысячи километров), определяющих напряженно-деформированное состояние региона; структурных блоков рудного поля (размеры порядка сотен метров), определяющих напряженно-деформированное состояние участков месторождения; структурных блоков приконтурного породного массива (размеры порядка нескольких дециметров), определяющих напряженно-деформированное состояние геотехнической системы «объект недропользования вмещающий породный массив». Практическое применение методики представлено на примере исследований ИГД УрО РАН по геомеханическому обеспечению строительства ствола «Вентиляционный» 2-й очереди шахты «Десятилетие независимости Казахстана» Донского ГОКа (г. Хромтау, Казахстан).