Моніторинг зрушень земної поверхні на пунктах малої геодезичної мережі при підземному відпрацюванні вугілля
/ 0
- Деталі
- Категорія: Розробка родовищ корисних копалин
- Останнє оновлення: 07 травня 2019
- Опубліковано: 24 квітня 2019
- Перегляди: 2451
Authors:
Т. К. Ісабек, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0001-7718-933X, Карагандинський державний технічний університет, м. Караганда, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
В. Ф. Дьомін, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0002-1718-856X, Карагандинський державний технічний університет, м. Караганда, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Д. Т. Іваділінова, orcid.org/0000-0002-9731-0587, Карагандинський державний технічний університет, м. Караганда, Республіка Казахстан, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Abstract:
Мета. Розробка економічної та високоточної методики спостережень за деформаціями земної поверхні при видобутку корисних копалин підземним способом.
Методика. Застосовані експериментальні графо-аналітичні методи, а також математичне моделювання.
Результати. Представлена методика та результати обробки даних спостережень за зрушенням земної поверхні при видобутку кам’яного вугілля на шахті „Імені Костенко“ Вугільного департаменту АТ „АрселорМіттал Теміртау“, Карагандинський вугільний басейн. Вимірювання зрушень виконані на пунктах малої геодезичної мережі за допомогою GNSS технологій з точністю, допустимою для супутникової геодезичної мережі 1 класу. Результати підтверджують ефективність GNSS методів при вивченні зрушень земної поверхні в умовах вугільних шахт. Визначені вектори зсувів пунктів GNSS, отримані чисельні значення відносних вертикальних і горизонтальних зсувів точок.
Наукова новизна. Розроблена нова методика проведення геодезичних вимірювань при дослідженні зрушень земної поверхні при її підробці побудовою локальних малих геодинамічних мереж. Уперше спостереження за зрушенням земної поверхні внаслідок її підробки на території Карагандинського вугільного басейну проводилися не за профільними лініями, а в результаті детальної зйомки поверхні.
Практична значимість. Запропонована методика проведення геодезичних вимірювань з використанням GNSS технологій для дослідження зрушень земної поверхні дозволила з високим ступенем точності визначити параметри процесу зрушення та може служити основою для організації геодезичного моніторингу на території всіх шахт, що перебувають у Карагандинському вугільному басейні. Основним інструментом зі спостереження за техногенними процесами стала мережа спеціально запроектованих реперів на родовищі. За систематичного моніторингу, коли спочатку реалізуються заходи зі створення геодинамічного полігону, досягається найбільший ступінь прогнозування ризиків експлуатації родовища.
References.
1. Panzhin, A. A., Sashurin, A. D., Bolikov, V. E., Ruchkin, V. I., Efremov, E. Yu. and Panzhina, N. A., 2016. Features of geodynamic monitoring at Uzelginskoye field. Problems of Subsoil Use, 4, pp. 81‒88.
2. Gavrilenko, Yu. N., Petrushin, A. G. and Kovalev, K. V., 2013. Estimation of displacements and deformations of the earth surface during underground mining of coal deposits using the method of radar interferometry. Transactions of UkrNDMI NAN, Ukraine, 12, pp. 366‒381.
3. Kaftan, V. I. and Ustinov, A. V., 2015. Improving the accuracy of local geodynamic monitoring by means of global navigation satellite systems. Mining Journal, 10, pp. 32‒38.
4. Gang Chen, Xingwen Cheng, Weitao Chen, Xianjiu Li and Liangbiao Chen, 2014. GPS-based slope monitoring systems and their applications in transition mining from open-pit to underground. International Journal Mining and Mineral Engineering, 5(2), pp. 152‒163.
5. Guanwen Cheng, Congxin Chen, Wanchen Zhu and Tianhong Yang, 2018. Numerical modeling of strata movement at footwall induced by underground mining. International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences, August, pp. 142‒156.
6. Krasilnikov, P. A. and Seredin, V. V., 2017. The study of patterns and the construction of mathematical models of the distribution of hydrocarbons in the section in the territories of oil refineries. Bulletin of PNRPU. Geology. Oil and Gas and Mining, 2, pp. 191‒200.
7. Vervoort, A. and Declercq, P.-Y., 2017. Surface movement above old coal longwalls after mine closure. International Journal of Mining Science and Technology, 27, pp. 481‒490.
8. Surveying Department of mine n.a. Kostenko of ArcelorMittal Temirtau JSC; Ch. Surv. Lindeman A. D., 2008. Plans for mining works mine Kostenko: production map. 1:2000. Karaganda, 2008.
9. Tolstunov, S. A. and Montikov, A. V., 2013. The influence of the speed of movement of the stope on the environmental consequences of mining. Notes of the Mining Institute, 203, pp. 112‒115.
10. Zubov, V. P. and Viet, K. K., 2015. Practical experience of using systems for the development of powerful steep seams in the conditions of the Quang Nin basin. Mining Information and Analytical Bulletin (scientific and technical journal), pp. 10‒14.
11. Avakyan, V. V., 2016. Applied Geodesy. Technology engineering and geodetic works. M.: Infra-Engineering.
12. Guidelines for the creation and reconstruction of urban geodetic networks using satellite systems Glonass. GNSS. M.: Roskartografiya [online]. Available at: <http://docs.cntd.ru/document/1200037141> [Accessed 18 November 2017].
13. Grigoriev, A. E., 2013. Justification of the width of the safety pillars of capital mine workings. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal). - Moscow, Mining Book, pp. 193‒208. Available at: <https://cyberleninka.ru/article/n/obosnovanie-shiriny-predohranitelnyh-tselikov-kapitalnyh-gornyh-vyrabotok> [Accessed 9 January 2018].
14. Mironov, A. A., Gussev, V. N. and Kozlov, А. А., 2012. Organization and implementation of deformation monitoring when excavating a suite of coal seams under linear structures in a mine field of Raspadskaya OJSC. Mining information and analytical bulletin (scientific and technical journal) [online], pp. 9‒15. Available at: <https://cyberleninka.ru/article/n/organizatsiya-i-vypolnenie-deformatsionnogo-monitoringa-pri-vyemke-svity-ugolnyh-plastov-pod-lineynymi-sooruzheniyami-na-shahtnom-pole> [Accessed 23 December 2017].
15. The Survey Department of mine n. a. Kostenko of ArcelorMittal Temirtau JSC, 2008. Surface plan of the mine named after Kostenko: production map/Comp. and prep. Ch. Surv. Lindeman A. D. 1:5000. Karaganda.
16. Issabek, T. K. and Ivadilinova, D. T., 2016. Mathematical modeling of the process of the earth surface displacement as a result of undermining coal seams. In: Proc. of the LXIII international scientific-practical conference “Innovations in Science”, Novosibirsk, 11(60), pp. 170‒176. Available at: <https: //sibac.info/conf/innovation/lxiii/64654> [Accessed 11 January 2018].
17. Rules of protecting buildings and natural objects from the harmful effects of underground mining in the Karaganda basin. Karaganda: KazNIMI, 1997 (remain valid) [pdf]. Available at: <https://my-files.ru/tmx1da/правила охраны сооружений от вредного влияния подземных горных разработок в Карагандинском угольном бассейне.pdf> [Accessed 24 September 2017].
18. Baryakh, A. A., Devyatkov, S. Yu. and Samodelkin, N. A., 2016. Theoretical substantiation of the conditions for the formation of dips on the earth’s surface after emergency flooding of potash mines. Physical and technical problems of the development of mineral resources, 1, pp. 50‒62.
19. Gerassimov, A. P., 2012. Satellite geodetic networks. Moscow: Prospectus [online], pp. 15‒16. Available at: <http://www.geokniga.org/books/8927> [Accessed 3 October 2017].
20. Ivadilinova, D. T. and Amrenov, K. K., 2014. Geodesic observations of man-made processes. In: IX International Conference of Students and Young Scientists “Science and Education – 2014”. Ministry of Education and Science of Kazakhstan, Eurasian National University n.a. L. N. Gumilyov, April 11 [pdf], pp. 4548‒4552. Available at: <http://www.enu.kz/downloads/nauka/ sbornik-konferencii-izmenennyi.pdf> [Accessed 13 August 2017].
