ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Изучение состояний массивов горных пород Таштагольского рудника в период землетрясений

Цель - выяснение изменения условий физического состояния массивов горных пород шахтного поля в периоды землетрясений.

Исследования проводились на горизонтах -140 м, 210 м, -280 м, -350 м (глубина 590-800 м от поверхности Земли) с использованием приборов ИФЭ-1, ИФЭ-2 и ИФЭ-1М.

Естественное фоновое электромагнитное излучение в оптическом диапазоне частот для относительно спокойного состояния массивов горных пород вокруг выработок на горизонтах -140 м…-350 м рудника Таштагольского рудоуправления составляет 200…1000 имп/с.

Однако, измерение интенсивной фотонной эмиссии (ФЭ), выполненные 2.12.87 г. на разных горизонтах во всех выработках составляли более 1000 имп/с. и совсем было непонятно, когда сотрудники 16 участка установили, что средняя интенсивность по всем горным выработкам составляет более 2000 имп/с. подтверждающие данные были получены при измерении методами «эффективного электрического зондирования».

Все были озадачены необъяснимостью полученной информации. Землетрясения, которые происходили раньше в Горной Шории, как и везде, имели свою периодичность, согласно которой они не могли происходить в 1988 г. Несмотря на большую нагруженность массивов шахтного поля, никаких динамических проявлений не наблюдалось, хотя и были участки, как забой 9 орта на гор.- 210 м был отнесен к первой степени удароопасности.

Все прояснилось, когда произошел первый толчок силой в 5-6 баллов по шкале Рихтера 5.02.88. второй толчок силой 4-5 баллов повторился 8.02.88 (находился в гостинице рудника).потом были еще сотни мелких толчков. Были толчки и когда находились с сотрудниками 16 участка в руднике.

Итак, наша неопытность в данном вопросе, не позволила сделать нам правильный прогноз.

Сегодня мы можем точно сказать, что одновременное нагружение десятков кубических километров массивов шахтного поля, а, стало быть, и сотен кубических километров окружающего массива может быть вызвано только повышенным взаимодействием литосферных плит (или множеством мощных подземных взрывов ядерного заряда).

Измерения ФЭ, выполненные на разных горизонтах с 10.02.88 г. по 19.02.88 г. показали, что состояния массивов пород шахтного поля соответствуют обычным своим энергетическим состояниям.

Далее, исследования массивов горных пород, сделанные с 19.03.88 по 24.03.88 подтвердили, что интенсивность ФЭ, на всех горизонтах соответствует естественному фоновому излучению, характерному для данного рудника.

Качественная картина средней интенсивности ФЭ массивов на нижних горизонтах рудника, характеризующая степень их механической нагруженности представлена на рисунке.

На основе экспериментальных исследований массивов горных пород Таштагольского рудника в периоды землетрясений сделаны следующие выводы:

1. Повсеместное нагружение массивов горных пород, вызванное повышенным взаимодействием литосферных плит, то есть причинами крупных масштабов, ослабляет активность ранее возникших локальных участков с первой категорией степени удароопасности, вызванных местными причинами.

2. Всеобщее нагружение массивов уменьшает величину бывшей разности давлений между очагом горного удара и окружающими породами, то есть снижается начальная величина градиента давлений. Пониженный градиент давлений не в состоянии выбить пробку в выработку, так как нарушены условия возникновения горного удара.

3. Нагружение больших объемов по сравнению с шахтным полем, не вызывает в шахте динамических проявлений, так как все массивы пород имеют, примерно, одинаковые состояния уровней энергии.

4. Одновременное нагружение всех массивов шахтного поля является признаком подготовленных процессов землетрясений (увеличением взаимодействий плит) на небольшом расстоянии, в данном случае около 3500 м.

Рис. Состояние массивов в период землетрясений:

гор. -210 м, 1 - 2.12.87; 2 - 29.01.88; 3 - 10.02.88; 4 - 13.02.88; 5 - 21.03.88