Оценка рейтинговых показателей состояния горного массива глубоких горизонтов подземного рудника удачный

Оценка рейтинговых показателей состояния горного массива глубоких горизонтов подземного рудника удачный

Автор: Серебряков Е.В., Зайцев И.А., Потака А.А.

Журнал: Горные науки и технологии @gornye-nauki-tekhnologii

Рубрика: Свойства горных пород. Геомеханика и геофизика

Статья в выпуске: 3 т.9, 2024 года.

Бесплатный доступ

Геомеханические рейтинговые классификации массивов являются важным инструментом при проектировании подземных технологий отработки месторождений. Особенно актуальны они на ранних стадиях разработки проекта, когда первичная горно-геологическая информация доступна в ограниченном объеме. В представляемой работе показан подход к сбору исходной информации и расчету рейтинга RMR и индекса Q для массива горных пород глубоких горизонтов подземного рудника Удачный, отрабатывающего одноименную кимберлитовую трубку. Поскольку классификации являются многокомпонентными системами, они предъявляют высокие требования по объему и качеству первичной информации, выполнение которых возможно путем применения комплексной системы сбора данных.Основной их объем получен посредством акустического телевьюверного каротажа, совмещенного с геолого-структурной документацией неориентированного керна. Также использованы данные о физико-механических свойствах пород, напряженно-деформированном состоянии и гидрогеологических условиях. Расчет рейтингов произведен поинтервально вдоль стволов скважин, в которых производился акустический каротаж. В качестве одного из критериев для выделения геомеханических интерваловпредложен параметр амплитуды акустической волны, зависящий от физических свойств породного массива и степени его структурной нарушенности. Установлен средний уровень связи между Q и RMR,что обусловлено разной «чувствительностью» и структурой входных параметров. С помощью рассчитанных рейтингов массив рудных тел и вмещающих отложений оценен по степени устойчивости (присвоены классы/категории), а также определены оптимальные способ и параметры крепления выработок. Накопленная в процессе проведения исследований база геомеханических данных обеспечивает возможность расчета альтернативных рейтингов, таких как MRMR, RMi, GSI и др., без использования переходных уравнений.

Еще

Рейтинговая классификация, rmr, q, кимберлитовая трубка удачная, телевьювер, трещиноватость, устойчивость массива, крепление

Короткий адрес: https://sciup.org/140307797

IDR: 140307797   |   DOI: 10.17073/2500-0632-2023-12-192

Список литературы Оценка рейтинговых показателей состояния горного массива глубоких горизонтов подземного рудника удачный

  • Bieniawski Z. T. Engineering classification of jointed rock masses. Civil Engineer in South Africa. 1973;15(12):335–344.
  • Bieniawski Z. T. Engineering rock mass classifications. New York: Wiley;1989. 251 p.
  • Barton N., Lien R., Lunde J. Engineering classification of rock masses for the design of rock support. Rock Mechanics. 1974;6:189–236. https://doi.org/10.1007/BF01239496
  • Barton N. Some new Q-value correlations to assist in site characterization and tunnel design. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2002;39:185–216.
  • Laubscher D. H. G eomechanics classification system for the rating of rock mass in mine design. Journal of the Southern African Institute of Mining and Metallurgy. 1990;90(10):257–273. https://doi.org/10.1016/0148-9062(91)90830-F
  • Laubscher D. H., Jakubec J. The MRMR Rock mass classification for jointed rock masses. In: Hustrulid W. A., Bullock R. L. (Eds.) Underground Mining Methods: Engineering Fundamentals and International Case Histories. Littleton, Colorado: SME; 2001. Pp. 475–481.
  • Hoek E. Strength of rock and rock masses. ISRM News Journal. 1994;2(2):4–16.
  • Hoek E., Brown E. T. The Hoek–Brown failure criterion and GSI – 2018 edition. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2019;11(3):445–463. https://doi.org/10.1016/j.jrmge.2018.08.001
  • Gwynn X., Brown M. C., Mohr P. J. Combined use of traditional core logging and televiewer imaging for practical geotechnical data collection. In: Dight P. M. (ed.) Slope Stability 2013: Proceedings of the 2013 International Symposium on Slope Stability in Open Pit Mining and Civil Engineering. Perth: Australian Centre for Geomechanics; 2013. Pp. 261–272. https://doi.org/10.36487/ACG_rep/1308_13_Mohr
  • Серебряков Е. В., Гладков А. С., Гапфаров Т. Д. Обзор современных методов сбора данных для оценки структурной нарушенности горного массива. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2023;(9):160–177. https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_9_0_160 Serebriakov E. V., Gladkov A. S., Gapfarov T. D. Modern methods of data collection for structural damage assessment in rock mass: Review. Mining Informational and Analytical Bulletin. 2023;(9):160–177. (In Russ.) https://doi.org/10.25018/0236_1493_2023_9_0_160
  • Костровицкий С. И., Специус З. В., Яковлев Д. А. и др. Атлас коренных месторождений алмазов Якутской кимберлитовой провинции. Мирный: ООО «МГТ»; 2015. 480 с. Kostrovitsky S. I., Spezicius Z. V., Yakovlev D. A. et al. Atlas of primary diamond deposits of the Yakutsk kimberlite province. Mirny: MGT LLC Publ.; 2015. 480 p. (In Russ.)
  • Колганов В. Ф., Акишев А. Н., Дроздов А. В. Горно-геологические особенности коренных месторождений алмазов Якутии. Мирный: АК «АЛРОСА», Институт «Якутнипроалмаз»; 2013. 568 с. Kolganov V. F., Akishev A. N., Drozdov A. V. Mining and geologic features of primary diamond deposits of Yakutia. Mirny: ALROSA, Yakutniproalmaz Institute Publ.; 2013. 568 p. (In Russ.)
  • Kopylova M. G., Kostrovitsky S. I., Egorov K. N. Salts in southern Yakutian kimberlites and the problem of primary alkali kimberlite melts. Earth-Science Reviews. 2013;119:1–16. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2013.01.007
  • Celada B., Tardáguila I., Varona P. et al. Innovating tunnel design by an improved experience-based RMR system. In: Proceedings of the World Tunnel Congress 2014 – Tunnels for a Better Life. Foz do Iguaçu, Brazil, 9–15 May 2014. PP. 1–9.
  • Peyras L., Rivard P., Breul P. et al. Characterization of rock discontinuity openings using acoustic wave amplitude – Application to a metamorphic rock mass. Engineering Geology. 2015;193:402–411. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2015.05.014
  • McKenna G. T. C., Roberts-Kelly S. L. Televiewer imaging of boreholes; benefits and considerations for interpretation in the absence of physical rock core. In: Lehane B., Acosta-Martinez H. E., Kelly R. (Eds.) Geotechnical and Geophysical Site Characterisation, ISC’5. Sydney, Australia: Australian Geomechanics Society; 2016. Pp. 291–296.
  • Серебряков Е. В., Гладков А. С. Применение акустического телевьювера при оценке структурной нарушенности и геомеханического состояния горного массива. В: Инженерная и рудная геофизика 2023. Сборник материалов 19-й научно-практической конференции и выставки. М.: ООО «ЕАГЕ ГЕОМО-ДЕЛЬ»; 2023. С. 329–333. Serebriakov E. V., Gladkov A. S. Application of acoustic televiewer in the assessment of structural disturbance and geomechanical state of the rock mass. In: Engineering and Ore Geophysics 2023. Collection of papers of the 19th scientific and practical conference and exhibition. Moscow: EAGE GEOMODEL LLC; 2023. Pp. 329–333. (In Russ.)
  • Bae D. S., Kim K., Koh Y., Kim J. Characterization of joint roughness in granite by applying the scan circle technique to images from a borehole televiewer. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2011;44:497–504. https://doi.org/10.1007/s00603-011-0134-9
  • Thomas R. D. H., King A. M., Neilsen J. M. Assessing waviness from televiewer for incorporation within defect plane shear strength models. In: Proceedings of the 48-th US Rock Mechanics / Geomechanics Symposium. 1–4 June 2014, Minneapolis, Minnesota.
  • Barton N., Choubey V. The shear strength of rock joints in theory and practice. Rock Mechanics. 1977;10:1–54. https://doi.org/10.1007/BF01261801
  • Fredrick F. D., Nguyen T., Seymour C., Dempers G. Geotechnical data from optical and acoustic televiewer surveys. The AusIMM Bulletin. 2014:62–66.
  • Katic N., Chalmas R., Christensen H. F. OATV for strength estimations in Copenhagen Limestone. In: Proceedings of the 17th Nordic Geotechnical Meeting Challenges in Nordic Geotechnic. 2016. Pp. 169–176.
  • Kao H.‑Ch., Chou P.‑Y., Lo H.‑Ch. An innovative application of borehole acoustic image and amplitude logs for geotechnical site investigation. Acta Geophysica. 2020;68(6):1821–1832. https://doi.org/10.1007/s11600-020-00493-2
  • Подгаецкий А. В. Влияние минерального состава на формирование физико-механических свойств кимберлита. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2011;(8):105–110. Podgaetskiy A. V. The influence of the mineralogical compound on the formation of physical and mechanical properties of kimberlites. Mining Informational and analytical bulletin. 2011;(8):105–110. (In Russ.)
  • Palmstrom A. Measurement and characterization of rock mass jointing. In: Sharma V. M., Saxena K. R. Insitu Characterization of Rocks. A. A. Balkema Publishers; 2001.
  • Deere D. U. Rock quality designation (RQD) after twenty years. U.S. Army Corps of Engineers Vicksburg, MS: Waterways Experimental Station; 1989. 93 p.
  • Terzaghi R. Sources of error in joint surveys. Géotechnique. 1965;15(3):287–304. https://doi.org/10.1680/geot.1965.15.3.287
  • Серебряков Е. В., Гладков А. С. Геолого-структурная характеристика массива глубоких горизонтов месторождения Трубка «Удачная». Записки Горного института. 2021;250:512–525. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.4.4 Serebryakov E. V., Gladkov A. S. Geological and structural characteristics of deep-level rock mass of the Udachnaya pipe deposit. Journal of Mining Institute. 2021;250:512–525. https://doi.org/10.31897/PMI.2021.4.4
  • Филиппов А. Г. Гидротермальный кварц из кимберлитов Якутии. Геология и геофизика. 1992;(11):108–115. Filippov A. G. Hydrothermal quartz from kimberlites of Yakutia. Geologiia i Geofizika. 1992;(11):108–115. (In Russ.)
  • Алексеев С. В., Алексеева Л. П., Гладков А. С. и др. Рассолы глубоких горизонтов кимберлитовой трубки Удачная. Геодинамика и тектонофизика. 2018;9(4):1235–1253. https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-4-0393
  • Alekseev S. V., Alekseeva L. P., Gladkov A. S. et al. Brines in deep horizons of the Udachnaya kimberlite pipe. Geodynamics & Tectonophysics. 2018;9(4):1235–1253. (In Russ.) https://doi.org/10.5800/GT-2018-9-4-0393
  • Петухов И. М. Горные удары на угольных шахтах. 2-е изд., перераб. и доп. СПб.: ФГУП «Гос. НИИ горн. геомеханики и маркшейд. дела – МНЦ ВНИМИ»; 2004. 238 с. Petukhov I. M. Rock bursts at coal mines. 2nd revised and enlarged edition. St. Petersburg: FGUP “State Research Institute of Mining Geotechnics and Mine Surveying – MSC VNIMI” Publ.; 2004. 238 p. (In Russ.)
  • Barton N. The influence of joint properties in modelling jointed rock masses. In: 8th ISRM Congress. September 25–29, 1995. International Society for Rock Mechanics and Rock Engineering. Pp. 1023–1032.
  • Sayeed I., Khanna R., Empirical correlation between RMR and Q systems of rock mass classification derived from Lesser Himalayan and Central crystalline rocks. In: International Conference on «Engineering Geology in New Millennium». New Delhi, 27–29 October, 2015. Pp. 1–12.
  • Sadeghi S., Sharifi Teshnizi E., Ghoreishi B. Correlations between various rock mass classification/ characterization systems for the Zagros tunnel-W Iran. Journal of Mountain Science. 2020;17(1):1790–1806. https://doi.org/10.1007/s11629-019-5665-7
  • Barton N., Bieniawski Z. T. RMR and Q-Setting records. Tunnels and Tunnelling International. 2008:26–29.
  • Barton N. Some new Q-value correlations to assist in site characterisation and tunnel design. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2002;39(2):185–216. https://doi.org/10.1016/S1365-1609(02)00011-4
  • Palmstrom A. Characterizing rock masses by the RMi for use in practical rock engineering: Part 1: The development of the Rock Mass index (RMi). Tunnelling and Underground Space Technology. 1996;11(2):175–188.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp