ВВЕДЕНИЕ ..............................................................................................................................................4
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОБЗОР МЕТОДОВ, ОБОСНОВАНИЕ ЦЕЛИ И ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ ................................................................................................................................10
1.1. Актуальность проблематики и предмета исследования ............................................................ 10
1.2. Характеристика Ждановского месторождения .......................................................................... 12
1.2.1. Общие сведения .......................................................................................................................... 12
1.2.2. Геологическая характеристика месторождения ...................................................................... 14
1.2.3. Климатические и природно-географические условия ............................................................ 17
1.2.4. Параметры системы разработки и порядок отработки запасов ............................................. 17
1.3. Обзор методов исследования геомеханических характеристик массива горных пород ........ 19
1.3.1. Обзор методов определения характеристик образцов и массивов пород ............................ 20
1.3.2. Обзор методов исследования параметров напряженного состояния массива пород .......... 25
1.3.3. Обзор наиболее распространенных критериев оценки прочности ....................................... 35
1.3.4. Критерий удароопасности массивов пород Горного института КНЦ РАН ......................... 39
1.4. Выполненные ранее исследования и научная новизна работы ................................................ 40
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ И ХАРАКТЕРИСТИК МАССИВА
ПОРОД ЖДАНОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ..............................................................................46
2.1. Исследование физико-механических свойств горных пород и оценка их склонности к
динамическому разрушению ............................................................................................................... 46
2.1.1. Анализ и обобщение результатов лабораторных исследований физико-механических
характеристик основных породных разностей.................................................................................. 47
2.1.2. Определение склонности горных пород к разрушению в динамической форме................. 51
2.2. Определение коэффициента структурного ослабления массива пород Ждановского
месторождения на основе исследований качественных характеристик ......................................... 59
2.2.1. Натурные исследования качественных характеристик массива пород ................................ 60
2.2.2. Определение коэффициентов структурного ослабления ....................................................... 65
ГЛАВА 3. РЕКОНСТРУКЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНОГО ПОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ
ЖДАНОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ............................................................................................74
3.1. Результаты натурных исследований параметров напряженного состояния массива............. 74
3.1.1. Визуальное обследование состояния горных выработок ....................................................... 75
3.1.2. Исследование параметров поля напряжений по разрушению стенок вертикальных
выработок .............................................................................................................................................. 76
3.1.3. Исследование параметров приконтурного массива пород с использованием ультразвукового метода ....................................................................................................................... 78
3.1.4. Исследование параметров напряженного состояния массива методом полной разгрузки 80
3.2. Восстановление параметров природного напряженного состояния массива пород Ждановского месторождения с использованием численного моделирования .............................. 85
3.2.1. Разработка численной геомеханической модели Ждановского месторождения ................. 85
3.2.2. Определение параметров природного поля напряжений ....................................................... 93
3.2.3. Результаты реконструкции природного поля напряжений Ждановского месторождения при вариации нагрузок на грани модели ................................................................................................. 100
3.2.4. Прогноз изменения параметров природного поля напряжений массива пород Ждановского месторождения ................................................................................................................................... 102
ГЛАВА 4. ГЕОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ВЕДЕНИЯ ГОРНЫХ РАБОТ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК В МАССИВЕ ПОРОД ЖДАНОВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ..........................................................................................106
4.1. Исследование расчетных полей напряжений и их трансформации по мере выемки запасов месторождений для выбора рационального порядка отработки ................................................... 106
4.1.1. Обоснование порядка развития очистных работ в пределах подэтажей ............................ 112
4.1.2. Геомеханическая оценка вариантов опережений развития горных работ ....................... 119
4.2. Оценка НДС в приконтурном массиве подземных горных выработок и верификация результатов моделирования с данными натурных исследований ................................................. 121
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ...................................................................................................................................130
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ..........................................................................146
ПРИЛОЖЕНИЯ ...................................................................................................................................146
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Акт о внедрении результатов кандидатской диссертации. ...........................146
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акт о внедрении рекомендаций по управлению горным давлением при подземной разработке месторождений (рудник «Северный») .......................................................146
ПРИЛОЖЕНИЕ В. Акт о внедрении по Sigma GT с комплексом разномасштабных моделей Ждановского месторождения. ............................................................................................................146
ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Отчет «Исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород и геомеханическое сопровождение горных работ на руднике «Северный» АО «Кольская ГМК», 2022 год. .........................................................................................................146
ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Отчет «Исследования напряженно-деформированного состояния массива горных пород и геомеханическое сопровождение горных работ на руднике «Северный» АО «Кольская ГМК», 2023 год. .........................................................................................................146
ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Заключение по обеспечению геомеханической безопасности ведения горных работ для месторождений Ждановское, Тундровое и Заполярное по плану развития на 2024г. 146
