ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И АППАРАТУРА АМКОД ДЛЯ МОНИТОРИНГА ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ГЛУБИНЕ ПОРОДНЫХ МАССИВОВ НА ОБЪЕКТАХ ГОРНОДОБЫВАЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ И ЕСТЕСТВЕННЫХ СКЛОНОВ 1 Технология и аппаратура АМКОД предназначена для контроля деформаций и оползневых давлений на поверхности и в глубине породных массивов при развитии геодинамических процессов в бортах карьеров, отвалах, дамбах, гидротехнических сооружений и естественных склонах. Контроль за развитием деформаций на поверхности осуществляется на основе современных геодезических технологий (GPS, высокоточные светодальномеры и теодолиты). Количественная оценка характера развития геодинамических процессов осуществляется на основе поверхностных геодезических и глубинных геофизических наблюдений аппаратурой АМКОД. Оценка глубинных деформаций и оползневого давления в контролируемом массиве осуществляется по наблюдательным скважинам, обсаженных стальными трубами 60-120 мм, с проведением магнитометрических наблюдений аппаратурой АМКОД. Шаг наблюдений по глубине 0.5-5.0 м, чувствительность метода по оползневому давлению 1-2 МПа, по деформациям–0.5-1.0мм. Технология магнитометрического мониторинга обеспечивает решение следующих задач: выполнение количественной оценки динамики пространственновременного развития деформационных процессов как на поверхности, так и в глубине контролируемого массива; контроль изменения оползневого давления в зонах потенциальных поверхностей смещения; обеспечение возможности регистрации различных стадий деформационного процесса при многоплоскостных смещениях; регистрация и прогноз развития современных оползневых процессов на ранней стадии; обоснование геомеханической модели породного массива и склонов для разработки эффективных и экономических мер по их противооползневой защите; оценка эффективности противооползневых мероприятий и удерживающих инженерных сооружений. Технология и аппаратура АМКОД внедрены на Михайловском (1997г) и Лебединском (2003г) ГОКах КМА для мониторинга геодинамических процессов на оползневых и оползнеопасных участках отвалов, при опытно-промышленных работах по скважинной гидродобычи на БТроицком месторождении КМА, на оползневых склонах в Ставропольском крае (1992г) и Республика Карачаево-Черкессия. Технология защищена патентами РФ. 2 3 Геофизическая аппаратура АМКОД Магнитометрическая каротажная станция 4 5 План магнитометрической наблюдательной сети 256.6 224.2 241.6 240.7 209.4 242.8 204.4 217.6 224.1 238.9 261.0 238.8 212.0 228.3 229.5 Скв.2 206.104 Скв.1 190.811 165.3 209.6 235.5 246.0 252.1 210.5 187.3 229.2 230.0 233.8 183.0 196.0 230.2 222.1 237.4 163.7 203.6 230.1 182.5 194.0 211.0 185.0 229.1 Скв.4 205.279 230.3 221.9 217.9 181.9 188.0 219.1 217.2 218.1 188.2 166.2 232.5 210.7 203.2 196.0 194.0 230.0 232.8 171.5 34 178.8 229.8 212.5 Скв.3 185.18 485.5 Скв.9 206.0 207.81 232.5 250.0 204.6 190.8 170.0 216.9 215.3 214.4 206.9 Скв.5 188.080 183.0 221.3 221.9 184.5 204.8 203.2 206.5 166.0 р.Р 203.8 199.5 208.5 206.5 207.1 163.9 193.7 187,5 170.8 206.4 Скв.6 190.431 188.4 206.5 204.6 164.0 175.5 209.1 Скв.8 182.447 Скв.7 193.496 204.0 168.3 175.9 190.8 206.6 186.4 166.9 179.0 169.9 171.7 162.7 162.6 еч иц а рн ь р.Р 164.7 Че ца ечи 207.2 202.0 164.3 р. 178.7 165.0 Скв.11 217.09 248.8 257.7 204.1 219.2 218.0 253.9 180.1 189.5 166.5 229.6 248.7 261.5 180.6 196.5 Скв.10 206.36 219.1 254.7 262.8 207.4 207.2 208.9 235.7 254.0 237.0 220.1 192.3 252.8 263.2 259.0 196.8 170.7 187.0 206.0 Скв.12 216.58 218.1 254.5 245.8 223.5 181.3 218.7 244.0 232.0 221.6 206.5 204.0 246.5 276.8 255.5 224.1 258.1 248.3 ь 216.5 211.7 239.3 259.4 239.0 ерн 231.3 237.1 р.Ч 233.0 223.5 191.5 32 6 Контроль геодинамического состояния отвала на оползневом участке Профиль 34 48.4 48.6 Rc12 L=755 мм -42 мм Rc10 L=650 мм 280 +252 +236.5 240 С-12 220 С-10 р. Чернь 260 200 180 160 Rc11 Профиль 32 L=840 мм проектный контур отвала 48.4 260 200 L=751 мм 48.6 48.8 +266.5 +252 +236.5 240 220 Rc 9 С-11 отвал вскрышных пород зона сдвига 180 160 основание отвала С-9 р. Чернь 280 -42 мм Динамика изменения во времени магнитной индукции реперов в зонах сдвига по скважине №7 Глубина, м Абс. отметки, м 7 Магнитная индукция реперов, мкТ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 192 2 190 4 188 186 184 6 8 март 2006 г. (цикл 9) август 2006 г. (цикл 10) март 2007 г. (цикл 11) сентябрь 2007 г. (цикл 12) август 2008 г. (цикл 14) 10 182 180 12 зона сдвига III уровня 14 178 176 174 16 зона сдвига III уровня 18 20 172 зона сдвига II уровня 22 170 168 24 Отвал 26 166 164 162 28 Гидроотвал 30 зона сдвига I уровня 32 160 158 156 34 36 Основание отвала Динамика изменения во времени магнитной индукции реперов в зонах сдвига по скважине №12 Глубина, м Абс. отметки, м 216 214 2 212 4 210 6 208 8 206 10 204 12 202 14 200 16 198 196 194 192 190 188 186 184 182 180 178 176 174 172 170 168 166 164 162 160 158 156 Магнитная индукция реперов, мкТ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 0 - öèêë 9 (ô åâðàëü 2007ã.) - öèêë 10 (àï ðåëü 2007ã.) - öèêë 11 (àâãóñò 2007ã.) - öèêë 12 (î êòÿáðü 2007ã.) - öèêë 13 (ì àé 2008ã.) 18 20 22 зона сдвига III уровня 24 26 28 30 32 34 36 38 40 зона сдвига II уровня 42 44 46 Отвал 48 50 52 Основание 54 56 58 60 154 62 152 64 зона сдвига I уровня 8 9 План магнитометрической наблюдательной сети Дж алг а МР-4 МР-1 МР-9 МР-5 МР-6 МР-2 Пр 4 МР-3 ой С ш Боль МР-11(ГН) МР-8 ьский канал МР-10 МР-7 О п о л з н е в а я МР-14 (ГН) пол тавро з о н а МР-13 МР-15(ГН) Дж МР-12 а алг Б. Пр1 Су лта нск ая Пр2 Пр3 Водораз дел на Усть-Д жегута Динамика изменения во времени магнитной индукции реперов в двух зонах сдвига по скважине № МР-13 Абс. отметки, м Глубина, м 10 Магнитная индукция реперов, мкТ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 0 1 2 - цикл 1 (март 2007г.) 3 4 - цикл 2 (октябрь 2007г.) - цикл 3 (март 2008г.) ИГЭ-6 - цикл 4 (октябрь 2008г.) 5 зона сдвига II уровня 6 7 ИГЭ-5 8 9 10 11 12 зона сдвига I уровня 13 14 15 16 ИГЭ-16 ИГЭ-48 17 18 19 20 20.5 ИГЭ-51 Контроль за оползневыми деформациями на естественных склонах Технология ММК обеспечивает эффективный контроль деформаций древнеоползневых отложений при одноплоскостных смещениях склона в зоне контакта с коренными породами и многоплоскостных смещений в толще смешанной оползневой фракции . Развитие разноуровенного смещения древнеоползневых отложений на глубинах 5-6м (зона сдвига II-го уровня) и на глубинах 10-15м (зона сдвига I-го уровня) в пределах каждой зоны контролируется дифференцированно. Это позволяет выполнять оценку и прогноз оползневых процессов в районе охраняемых зданий и сооружений с учетом факторов одноплоскостного и многоплоскостного сдвига. Динамика изменения во времени магнитной индукции реперов в зонах сдвига по скважине №12 Абс. отметки, м Глубина, м 658.00 0 657.00 1 656.00 2 655.00 3 654.00 4 653.00 5 652.00 6 651.00 7 650.00 8 649.00 9 648.00 10 647.00 11 646.00 12 645.00 13 644.00 14 643.00 15 642.00 16 641.00 17 Магнитная индукция реперов, мкТ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 ИГЭ-7 ИГЭ-6а УГВ 4.7м ИГЭ-7 ИГЭ-4 ИГЭ-6 - цикл 1 (май 2007г.) - цикл 2 (август 2007г.) - цикл 3 (декабрь 2007г.) - цикл 4 (май 2008г.) ИГЭ-51 11