Оценка параметров состояния устойчивости горного массива в процессе ведения подземных работ на основе сейсмических и инженерно-геологических данных

• Автор: Шинкарюк, Владислав Александрович
• Шифр специальности: 25.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Методы и технологии контроля состояния устойчивости горного массива в процессах ведения подземных горнотехнических
работ
1.1 Технологии при строительстве тоннелей
1.2 Характеристика методов применяемых в настоящее время для ^ оценки состояния массива в процессе горно-технологических работ
ГЛАВА 2. Основные элементы сейсмогеомеханической модели природно-технической системы «геологическая среда - подземная
выработка - крепь»
2.1 Сейсмо-геомеханическая модель динамической системы ^
«геологическая среда - тоннель»
2.2 Структура и функциональные элементы модели ПТС тоннеля.
2.2.1 Элементы системы
2.2.2 Условия функционирования и компоненты области ^
взаимодействия природно-технической системы
2.2.3 Таксономические единицы области взаимодействия и модель ^ устойчивости массива
2.3 Геомеханическая модель горного массива в процессе проходки ^
тоннеля
ГЛАВА 3. Решение геотехнических задач на основе данных непрерывного контроля сейсмических и деформационно-прочностных параметров в ближней зоне необратимого влияния выработки на горный массив
3.1. Сейсмический контроль структуры и параметров состояния устойчивости горного массива в ближней зоне подземной
выработки
3.2 Методика геотехнических расчетов в процессах горного ^
мониторинга

ГЛАВА 4. Опыт технологического применения дистанционного прогноза и контроля геомеханического изменения состояния устойчивости горного массива по сейсмическим данным в условиях

строительства тоннелей и шахт
4Л. Эффективность применения горного мониторинга при строительстве транспортных тоннелей на территории г. Большого Сочи
4.2. Результаты текущего контроля состояния устойчивости горного

массива в проходческих процессах угольных шахт
Заключение
Список использованных источников и литературы

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы
Опережающий контроль изменения состояния устойчивости горного массива в ближней зоне ведения подземных проходческих или добычных работ является принципиально важной и трудно решаемой проблемой. Наибольшими перспективами успешного решения задач обеспечения безаварийной работы в условиях проходки тоннелей, штреков и других подземных сооружений обладают сейсмические методы исследований.
При этом основой прогноза упругих модулей, структуры и параметров напряженно-деформированного состояния в системе «геологическая среда -подземное сооружение» является решение геомеханических задач с целью перехода от динамических (сейсмических) упругих параметров к оценке текущего состояния устойчивости горного массива в зоне влияния подземной выработки (забой тоннеля, штрека и т.п.).
Цель исследований. Анализ и совершенствование методических и технологических элементов системы оперативного сопровождения строительства подземных сооружений с целью предотвращения развития опасных инженерно-геологических процессов.
Объект исследовании. Природно-техническая система «геологическая среда - подземное сооружение - крепь» в условиях строительства тоннелей в г. Большой Сочи и процессов проходческих работ на угольных шахтах. Предмет исследований - Опережающий прогноз структуры, свойств и состояния горного массива на дистанцию не менее 50-ти метров от забоя выработки.
Задачи исследований:
1. Анализ существующих методов возведения подземных сооружений и дистанционного прогноза инженерно-геологических и гидрогеологических условий проходческих работ;
2. Разработка геомеханической модели горного массива, целевые элементы структуры и свойства которой связаны явным образом с геотехническими расчетами, объектами риска и с особенностями распространения сейсмических волн.
Идея работы. На основе инженерно-геологических и сейсмических данных, полученных методом сейсмолокации на забое выработки, формируется

Широко развиты в районе структуры более высоких порядков, представленные зонами повышенной трещиноватости. Выделяются трещины скалывания и отрыва запад-северо-западного и поперечного им -субмеридионального простирания. Первые представлены залеченными кальцитом прямолинейными или слабоизвилистыми трещинами скалывания. Вторые - субмеридионального простирания представлены как притертыми трещинами скалывания, так и открытыми трещинами отрыва.
1 - южная прибортовая зона, подзона Большого Сочи; 2-5 - структурные элементы; 2 - грабены; 3 -горсты; 4 - структурные ступени, блоки; 5 - аллохтонная система блоков; 6 - флексуры; 7 - разрывные нарушения: а - сбросы, б - надвиги; 8 - номера новейших структур; 9 - номера новейших разрывов;
10 - площадка строительства
Рис. 2.5. Схема неоструктурного районирования территории г. Большой Сочи с нанесенными сооружающимися тоннелями [30]
В периоды средне-верхнеплейстоценовых регрессивных состояний Черноморского бассейна при сейсмо-гравитационно-тектонических деформациях происходила относительно малоамплитудная переориентировка взаимного положения геодинамических блоков с соответствующими изменениями элементов залегания пластов коренных пород и разной степенью перемятости и дробления. Этой же фазе соответствуют
1 2 3
6 а-£-т— 7 8 1 1511 9 ♦