Инженерная геология

1. Инженерно-геологические изыскания при открытом способе разработки полезных ископаемых: стадийность, задачи, содержание и методы.

2. Инженерно-геологические изыскания при подземном способе разработки полезных ископаемых: стадийность, задачи, содержание и методы.

Задачи и содержание инженерно-геологических исследований для горнодобывающей промышленности характеризуются специфичес­кими особенностями, обусловленными:

-большими глубинами, площадями и объемами разрабатыва­емых пород, содержащих полезные ископаемые; -разработкой месторождений со сложными инженерно-гео­логическими и гидрогеологическими условиями, в областях с гор­ным рельефом, распространением многолетней мерзлоты и т. п.; В комплекс сооружений горнодобывающих предприятий и горно­обогатительных комбинатов (ГОК) входят:

- при подземной разработке — шахтные стволы, штреки, квершлаги, вспомогательные и другие выработки; а также над­шахтные сооружения, отвалы, обогатительные фабрики, подъезд­ные дороги, склады административные и другие здания; подъездные дороги, водо- и пульпопроводы, различные вспомогательные здания, сооружения и т. п.

Главные инженерно-геологические и гидрогеологические задачи с учетом горнотехнических факторов определяются следующим образом: 1) прогноз и оценка степени опасности горного давления, горных ударов, вывалов, выпора и других деформаций пород для обоснования конструкции и крепления выработок, производства строительных и горных работ и мероприятий по предотвращению негативных последствий;2) прогноз возможных мест и объемов прорыва в горные вы­работки и карьеры подземных вод, плывунов и газов, а также характеристика температурного режима в выработках и обоснова­ние системы эффективного водопонижения; 3) оценка вероятности сдвижения пород над выработанным подземным пространством и образова­ние мульд проседания; 4) оценка общей и локальной, временной и длительной ус­тойчивости бортов глубоких карьеров; 5) обоснование выбора рациональной системы вскрышных работ.

Рациональная методика инженерно-геологических исследова­ний в периоды детальной разведки, строительства и эксплуатации горнодобывающих предприятий требует проведения разнообраз­ных работ по изучению особенностей строения и процессов геоло­гической среды района месторождения таких как: 1) изучение инженерно-геологических разрезов месторождения, их фациальной изменчивости, выделение литологических комп­лексов, пачек, типов, слоев и элементов пород, включая контакты между ними, характеристика их состава и физико-механических свойств, с учетом неоднородностей и трещиноватости, в природ­ном и измененном при вскрытии в шахте или карьере состояниях; 2) изучение подземных вод, распространенных в разных комп­лексах пород, напорных и безнапорных, их гидравлических свя­зей, условий формирования, движения, разгрузки и режима, эф­фективности дренирования разными методами и гидравлических характеристик в целях оценки влияния на суффозионные про­цессы, изменение напряжений и устойчивость массивов пород.

На стадии поисковых геологосъемочных работ выявляются преспективные районы с различными месторождениями полезных ископаемых, должна быть дана целенаправленная региональная характеристика гидрогеологических и инженерно-геологических условий. Выполняется районирование территории на основе имеющихся материалов, данных поисковых работ, дополненных маршрутным специальным картированием. Районирование в масштабах 1: 100тыс – 1:50тыс с детализацией на типичных участках 1:25тыс – 1:10тыс.

Стадия предварительной геологоразведки месторождения.

— гидрогеологические и инженерно-геологические наблюдения, опробование и применение комплексного геофизического карота­жа, как в основных геологоразведочных скважинах, так и в опор­ных скважинах

— гидрогеологическое и инженерно-геологическое картирова­ние территории месторождения и прилегающего района, целенап­равленное для выявления важных для обоснования поставленных задач, основных особенностей строения и неотектонических дви­жений, микросейсмических условий, закономерностей формирова­ния, распространения, движения и количественных характеристик подземных вод, экзогенных геологических процессов, роли при­родных и техногенных факторов в их развитии.

Катрированиев масштабах 1: 100тыс – 1:50тыс с детализацией на типичных участках 1:25тыс – 1:10тыс.

— создание сети для наблюдений за режимом: а) подземных вод и обводненности территории по опорным скважинам и родни­кам и б) современных геологических и инженерно-геологических процессов и факторов, их обусловливающих

Стадия детальной геологоразведки месторождения. Инженер­но-геологические и гидрогеологические изыскания на этой стадии проводятся, когда принципиально установлены техническая и эко­номическая целесообразность разработки месторождения и его основной метод — подземный, открытый или комбинированный. Поэтому главной задачей изысканий является инженерно-геоло­гическое обоснование проекта разработки выбранным способом, включая прогноз негативных горно-геологических процессов, ко­торые возникнут при проходке и добыче ископаемого из шахтных выработок или в карьерах, и мероприятия по их управлению и обеспечению безопасности ведения горных работ.

Когда запасы утверждены, переходят к детальной разведке. Дать ответ: открытый или подземный способ разработки. Открытый дешевле в 2-3 раза. Фактор, сдерживающий открытый способ – вентиляция карьеров (> 600 м осуществлять вентил прак невозможно).

Стадия проект – выполняются ИГ работы, опытные ИГ и ГГ: установление типа и конструкции сооружения. Расчетно-аналитические исследования: водопритоки и оценка устойчивости бортов карьера. Математическое моделирование.

Стадия раб докум – окончательный расчет всех параметров. По выбранным расчетным профилям производятся испытания. Основные предложения и план по рекультивации территории. Опережающее прогнозирование развития опасных геологич проц. Обеспечение инфраструктурой населения, занятого в разработке месторождения.