Разработка метода построения сетей инженерно-геологических исследований техногенных массивов

• Автор: Ческидов, Василий Владимирович
• Шифр специальности: 25.00.16
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

Оглавление
Введение
I. Анализ опыта проведения инженерно-геологических изысканий на предприятиях горнодобывающей отрасли
1.1. Намывные техногенные массивы горных предприятий и способы изучения их свойств
1.2. Состав и стадии инженерно-геологических исследований на современном этапе развития науки и техники
1.3. Принципы инженерно-геологических изысканий на техногенных массивах горнодобывающих комплексов
1.4. Современные способы построения сетей инженерногеологического опробования на техногенных массивах
Выводы
II. Разработка и обоснование математической модели построения инженерно-геологической сети опробования при проведении районировании техногенных массивов
2.1. Пространственно-временная изменчивость инженерногеологических свойств гидроотвалов и хвостохранилищ
2.2. Обоснование геометрии системы пунктов опробования намывных техногенных массивов при проведении районирования с целью выбора дальнейшего направления их использования
2.3. Определение расположения выработок в профилях инженерногеологической сети при исследовании гидроотвалов и хвостохранилищ
2.4. Обработка инженерно-геологической информации на этапах
сгущения сети опробования
Выводы
III. Обоснование применимости разработанного метода при проектировании сетей инженерно-геологических исследований глинистых отложений гидроотвалов
3.1. Методы и технические средства получения инженерногеологической информации состояния намывного техногенного массива

3.2. Построение, системы точек опробования на гидроотвале «Лог Шамаровский»
3.3. Инженерно-геологическое районирование гидроотвала «Бековский»
IV. Применение разработанного метода обоснования параметров инженерно-геологических сетей при исследовании намывных техногенных массивов и их оснований
4.1. Комплексное зондирование внутренних зон гидроотвала № 3 филиала «Кедровский угольный разрез» для оценки степени уплотнения
и несущей способности отложений
4.1.1. Общие сведения об объекте исследования
4.1.2. Проектирование сети дополнительных изысканий на гидроотвале №3 и результаты полевых и лабораторных исследований техногенных отложений
4.2. Гидрогеомониторинг гидротехнических сооружений и отвалов ОАО «Стойленский ГОК»
4.2.1. Общая характеристика объекта
4.2.2. Исследование физико-механических свойств слабого глинистого слоя в основании дамб хвостового хозяйства ОАО «Стойленский ГОК»
4.3. Применение разработанной модели построения сетей инженерногеологических исследований в качестве математического обеспечения систем автоматизированного проектирования в горном деле
4.4. Анализ перспектив использования разработанного метода проектирования сетей опробования в различных отраслях хозяйствования
и при длительном мониторинге
Выводы
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Актуальность работы. На современном этапе научно-технического развития все стадии жизненного цикла хозяйственного объекта (планирование, проектирование, строительство, эксплуатация и консервация) обусловлены необходимостью проведения инженерно-геологических изысканий (ИГИ) для безопасного ведения работ и принятия оптимальных управленческих решений.
При разработке месторождений полезных ископаемых открытым способом исследования массивов естественного и техногенного происхождения играют одну из важнейших ролей при формировании отвальных насыпей, возведении и эксплуатации намывных горнотехнических сооружений. От характеристик вскрываемых пород зависят направление развития и календарный план работ, при этом особое значение имеют качество и объем получаемой инженерно-геологической информации. Необходимо отметить, что наибольшие трудности возникают при исследовании массивов, обладающих высокой пространственной и временной изменчивостью, в первую очередь это отложения гидроотвалов и хвостохранилищ.
Степень достоверности данных о состоянии и свойствах намывных техногенных массивов и грунтов основания их откосных сооружений и ложа во многом определяется системой точек проведения исследований. Многолетний опыт осуществления инженерно-геологических изысканий ВНИ-МИ, ВИОГЕМ, ВСЕГИНГЕО, кафедры геологии МГИ-МГГУ, НИИКМА и др. организаций показывает, что около 30% пройденных скважин и шурфов не дают дополнительных данных о свойствах и состоянии пород, что говорит о несовершенстве используемых методов проектирования сетей опробования и определения плотности выработок. Это в конечном итоге повышает стоимость и время проведения комплекса полевых и лабораторных исследований, обработки их результатов для районирования техногенных намывных массивов с целью принятия оперативного управленческого решения по выбору дальнейшего направления их использования. Поэтому решение проблемы разработки методов построения сетей исследования тех-

с заведомо переуплотненной сетью. Затем полученные результаты анализируются: на каждом шаге исключается все большее количество выработок и производится усредненный расчет характеристик массива. По мере увеличения расстояний между выработками, принимаемыми в расчет, ошибка в оценке показателей растет. В итоге выбирается такая плотность, которая при наибольших расстояниях между выработками дает достаточно точные значения свойств объекта. Результаты расчетов используются на том же объекте при дополнительных изысканиях или разведке, а также на аналогичных объектах. Этот метод, широко применяемый в практике геологоразведочных работ, получил название - способ разрежения.
Принцип выборочной детализации предусматривает проведение на выбранных типичных (эталонных) участках исследуемого объекта более детальных работ, чем на других. Данные об изменчивости геологических свойств эталонных участков по принципу аналогии распространяют на весь массив [66].
Математико-аналитические способы расчета параметров сети изысканий базируются на применении математической статистики, теории вероятностей и других математических методов. В настоящее время широкое использование этих способов сдерживается слабой степенью исследованности данного направления. Для техногенных массивов не установлены количественные закономерности изменчивости свойств от технологии формирования и слагающих его отложений. Для месторождений отсутствуют выявленные закономерности изменчивости свойств полезного ископаемого от условий образований и факторов локализации оруденения (табл. 1.5).
В конечном итоге ИГИ проводятся с целью получения инженерно-геологической информации - сведений об объекте исследования, представленных в различной форме. В работах Г.К. Бондарика предложены следующие ее свойства, которые охватывают все принципы инженерно-геологических изысканий, рассмотренных в предыдущем разделе:
• замкнутость - определяет отношение пространственно-временных границ изучаемой литосистемы (геологическое пространство) и инженерногеологической информации (пространство признаков);
• полнота - объем сведений о свойствах геологической среды — компонентах инженерно-геологических условий, необходимых и достаточных для решения задач при планировании, проектировании, строительстве или эксплуатации ПТС.