Оценка состояния и прогноз устойчивости техногенных грунтовых массивов угольных разрезов на основе комплексного мониторинга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.16, доктор технических наук Бахаева, Светлана Петровна

• Бахаева, Светлана Петровна
• доктор технических наук
• 2008

Оглавление диссертации доктор технических наук Бахаева, Светлана Петровна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПРОГНОЗА УСТОЙЧИВОСТИ БОРТОВ КАРЬЕРОВ И ОТКОСОВ ТЕХНОГЕННЫХ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ.

1.1. Устойчивость бортов глинистых пород и грунтовых откосных сооружений.

1.2. Методы контроля физических параметров и гидрогеомеханических процессов в грунтовых массивах.

1.2.1. Прямые методы контроля.

1.2.2. Косвенные (геофизические) методы контроля.

1.2.3. Геоэлектрические методы контроля.

1.3. Методы прогноза устойчивости бортов глинистых пород и грунтовых откосных сооружений.

1.4. Выводы, цель и задачи исследований.

2. ВЫЯВЛЕНИЕ ПРИЧИН ФОРМИРОВАНИЯ ОПАСНЫХ ЗОН В ТЕХНОГЕННЫХ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВЫХ МАССИВАХ.

2.1. Факторы, определяющие состояние грунтового массива.

2.2. Нарушение устойчивости откосных грунтовых сооружений.

2.3. Анализ состояния техногенных грунтовых массивов гидротехнических сооружений.

2.4. Классификация опасных зон в бортах глинистых пород и откосах грунтовых сооружений.

Выводы.

3. ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОМПЛЕКСНОГО МОНИТОРИНГА ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И ГЕОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ТЕХНОГЕННЫХ ГРУНТОВЫХ ДИСПЕРСНЫХ МАССИВАХ.

3.1. Разработка методики инженерно-геологического контроля.

3.2. Обоснование методики маркшейдерско-геодезического контроля.

3.3. Обоснование и разработка электрофизического метода оперативного прогноза скрытых стадий развития оползня.

3.3.1. Взаимосвязи электрофизических свойств глинистых пород с их пористостью и влагонасыщенностью.

3.3.2. Диагностирование геометрических параметров влагонасыщенных зон методами электроразведки.

3.3.3. Методика контроля геологической структуры и параметров влагонасыщенных зон.

Выводы.

4. ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ, СВОЙСТВ ПОРОД И ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ГРУНТОВЫХ ДАМБАХ.

4.1. Мониторинг грунтовых дамб равнинного типа.

4.2. Мониторинг грунтовых дамб овражного типа.

4.3. Мониторинг грунтовых дамб на намывном основании.

Выводы.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ ДИСПЕРСНЫХ ГРУНТОВЫХ МАССИВОВ БОРТОВ УГОЛЬНЫХ

РАЗРЕЗОВ.

5.1. Изучение зональности физических свойств дисперсных грунтовых массивов бортов разрезов и взаимосвязей между ними.

5.2. Диагностирование фильтрационных коллекторов на участках бортов, прилегающих к водным объектам.

5.3. Мониторинг деформационных процессов в намывных массивах.

5.4. Исследование гидрогеомеханических процессов в техногенных массивах.

5.5. Моделирование напряженно-деформированного состояния намывных массивов на основе результатов мониторинга.

Выводы.

6. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СПОСОБОВ И МЕТОДИК ПРОГНОЗА УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСНЫХ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ И БОРТОВ РАЗРЕЗОВ, СЛОЖЕННЫХ ГЛИНИСТЫМИ ГРУНТАМИ.

6.1. Совершенствование методик расчета коэффициента запаса устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов.

6.2. Разработка способов прогноза устойчивости откосных грунтовых сооружений и бортов карьеров на основе геофизического мониторинга.

6.3. Разработка алгоритмов программ для расчета устойчивости откосов и оценки ущерба от аварий гидротехнических сооружений.

6.4. Прогноз безопасности ГТС, расположенных на подработанной территории.

Выводы.

7. ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ СПОСОБОВ И МЕТОДИК

НА УГОЛЬНЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ СИБИРСКОГО РЕГИОНА

7.1. Внедрение разработок при мониторинге состояния, свойств и прогнозе устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов.

7.2. Технико-экономическая оценка внедрения разработок.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка состояния и прогноз устойчивости техногенных грунтовых массивов угольных разрезов на основе комплексного мониторинга»

Актуальность работы

При ведении открытых горных работ в массивах песчано-глинистых пород четвертичных отложений имеют место оползни объемом до 700 тыс. м , приводящие к нарушению технологического режима, выводу из строя оборудования и технологических коммуникаций. Эксплуатация гидротехнических сооружений (ГТС) накопителей жидких промышленных отходов (гидроотвалы, хвостохранилища, отстойники) осложняется технологическими авариями, вызванными неправильными проектными решениями, некачественным строительством и нарушениями нормативных режимов эксплуатации грунтовых дамб. Основными физическими причинами нарушения устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов являются: естественная пространственная неоднородность механических свойств породного массива, обусловленная его геологической структурой; изменение во времени прочностных свойств пород вследствие влагонасыщения под воздействием гидрогеологических и климатических факторов; дезинтеграция массива при подработке.

Прогноз безопасного состояния техногенных дисперсных грунтовых массивов основан на применении прямых (инженерно-геологического, гидрогеологического, маркшейдерско-геодезического, тензометрического) и геофизических (звукометрического, термического, геомагнитного, электрометрического, электромагнитного) методов контроля геомеханических и гидродинамических процессов. При этом прямые методы, обеспечивающие основной объем информации о строении, состоянии и свойствах грунтов, трудоемки, недостаточно детальны и оперативны. Поэтому автором предложено их применение сопровождать непрерывным геофизическим мониторингом процессов формирования зон влагонасыщения и разуплотнения. Расчет коэффициента запаса устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов угольных разрезов основан на предельном равновесии сдвигающих и удерживающих сил в пределах призмы возможного обрушения с учетом сил гидростатического взвешивания и гидродинамического давления.

До настоящего времени не выявлены опасные зоны в техногенных дисперсных грунтовых массивах, подлежащие мониторингу; не обоснованы схемы и режимы комплексного мониторинга процессов в техногенных массивах; не установлены закономерности изменения состояния, свойств и физических процессов в техногенных дисперсных грунтовых массивах (дамб, бортов) угольных разрезов; не разработаны способы и методики прогноза устойчивости объектов на основе данных мониторинга.

Изложенное позволяет считать актуальной разработку способов прогноза устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов угольных разрезов на основе результатов геологического, маркшейдерского, геофизического методов контроля геомеханических и гидродинамических процессов. Использование в практике промышленных предприятий результатов работы позволит снизить затраты на исследование состояния техногенных массивов, повысить точность прогноза их устойчивости.

Исследования выполнялись в рамках реализации Федеральных законов "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" (№ 116-ФЗ от 21.07.97) и "О безопасности гидротехнических сооружений" (№ 117-ФЗ от 21.07.97) по плану работ Новационной фирмы "КУЗБАСС-НИИОГР", являющейся аналитическим центром по мониторингу безопасности ГТС предприятий угольной промышленности России, в которых автор диссертации, аттестованный эксперт высшей квалификации в области промышленной безопасности, являлся руководителем.

Исследования по электрофизическому мониторингу поддержаны грантом РФФИ по проекту № 05-05-64100.

Цель работы - оценка состояния и прогноз устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов-угольных разрезов на основе комплексного мониторинга, обеспечивающие повышение технической и экологической безопасности горных работ, увеличение сроков безаварийной эксплуатации грунтовых дамб.

Основная идея работы заключается в использовании закономерностей деформационных, гидродинамических процессов и взаимосвязанных с ними изменений физических полей для прогноза устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов угольных разрезов.

Задачи исследований:

- выявление причин формирования опасных зон в техногенных дисперсных грунтовых массивах;

- обоснование и разработка методики комплексного мониторинга гидродинамических и геомеханических процессов в техногенных грунтовых дисперсных массивах;

- изучение закономерностей изменения состояния, свойств пород и физических процессов в грунтовых дамбах;

- исследование закономерностей изменения состояния техногенных дисперсных грунтовых массивов бортов угольных разрезов;

- совершенствование способов и методик прогноза устойчивости откосов грунтовых дамб и бортов угольных разрезов, сложенных глинистыми грунтами.

Методы и объекты исследований

Выполнен комплекс исследований, включающий: анализ и обобщение научно-технической информации в областях прогноза устойчивости бортов угольных разрезов и откосных грунтовых сооружений, методов контроля состояния и свойств массива горных пород; мониторинг геомеханических и гидродинамических процессов в техногенном грунтовом массиве визуальным, геологическим, маркшейдерским, гидрогеомеханическим и геофизическим методами; обработку результатов мониторинга методами математической статистики и корреляционного анализа; компьютерное моделирование с использованием методов геометризации и конечных элементов; реализацию многоэтапных и циклических расчетов с использованием компьютерных программ.

Объекты исследований — техногенные дисперсные грунтовые массивы насыпных, намывных дамб и бортов угольных разрезов, находящихся в зонах гидродинамического влияния ГТС.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

- основным фактором, определяющим опасность оползнеобразования прибортовых массивов, является дополнительное влагонасыщение дисперсных грунтов вследствие формирования фильтрационных коллекторов в зоне гидродинамического влияния ГТС;

- снижение трудоемкости оценки расположения протяженных влагона-сыщенных зон обеспечивается продольным электропрофилированием с базой установки, в 3,2-6,9 раза превышающей глубину опорной отметки, определяемой инженерно-геологическими изысканиями с бурением скважин или гидрогеологическими измерениями, использованием палеток для двухслойной среды, учетом экранирующего влияния откоса и степени заполнения ГТС;

- влагонасыщенные зоны в теле грунтовых дамб накопителей формируются по контакту с естественным основанием, ширина этих зон составляет до 20 м для дамб овражного типа и до 100м- равнинного, форма депрессионной поверхности повторяет скорректированный график поперечного электропрофилирования, а зоны скрытой фильтрации от ГТС в прибортовых массивах залегают на глубине 6-18 м и имеют ширину до 120 м;

- физическое состояние влагонасыщенного грунтового массива характеризуется показателем текучести линейно связанным с плотностью, углом внутреннего трения и сцеплением грунтов; в намывных массивах при > 0,75 происходит поступательное горизонтальное движение слоя мягкопластичных суглинков на глубине 5-18 м по естественному склону в сторону обнажения и вращательное опрокидывание верхнего менее пластичного слоя в обратном направлении при средних скоростях горизонтальных смещений, составляющих 55-90 % от скоростей оседаний;

- избыточное поровое давление, формируемое в намывных грунтах мягко- и текучепластичной консистенции, возрастает с глубиной пропорционально величине внешней нагрузки, использование данных гидрогеологического мониторинга в качестве корректирующих параметров обеспечивает прогноз расположения потенциальной поверхности скольжения и размеров зон, опасных по обрушению;

- повышение точности экспериментально-аналитического прогноза устойчивости бортов угольных разрезов и откосов дамб обеспечивается по критическим значениям площади зоны водонасыщения, выявлением изменяющейся глубины залегания вероятной поверхности скольжения и фактической формы депрессионной поверхности путем электрофизического мониторинга, сопоставлением текущих значений порового давления при гидрогеомеханическом мониторинге с критическими, рассчитанными в точках установки датчиков при наиболее неблагоприятном сочетании сил, действующих на откос.

Научная новизна работы заключается:

- в установлении влияния дополнительного влагонасыщения приборто-вых массивов от прилегающих ГТС на формирование оползнеопасных зон;

- в экспериментально-теоретическом обосновании методики диагностирования глубины расположения влагонасыщенных зон в дисперсных грунтовых массивах при бесскважинном электрофизическом мониторинге;

- в выявлении закономерностей формирования влагонасыщенных зон в теле дамб и прилегающих к ним прибортовых массивах;

- в определении критериев районирования намывных массивов по физико-механическим свойствам грунтов и установлении особенностей их деформирования;

- в разработке методики моделирования напряженно-деформированного состояния намывного массива на основе корректирования расчета по данным гидрогеологического мониторинга;

- в обосновании и совершенствовании способов прогноза устойчивости бортов угольных разрезов и откосов дамб на основе результатов геофизического мониторинга.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

- использованием стандартных методик инженерно-геологических изысканий, маркшейдерско-геодезических, гидрогеомеханических, электрофизических измерений и аппаратуры, прошедшей метрологическую проверку;

- применением апробированных методов математической статистики и корреляционного анализа при обработке экспериментальных данных, методов геометризации и конечных элементов при компьютерном моделировании;

- положительными результатами внедрения методов комплексного мониторинга на 34 объектах (ГТС и участках бортов) угольных разрезов Кузбасса в течение 8 лет.

Личный вклад автора заключается:

- в анализе причин технологических аварий бортов угольных разрезов и дамб накопителей;

- в разработке методик и реализации маркшейдерско-геодезического метода контроля в условиях синклинального залегания пород, непрерывного гид-рогеомеханического мониторинга, диагностики пространственно-временных изменений физических свойств обводненных техногенных массивов по данным электрофизического мониторинга;

- в проведении экспериментальных исследований по комплексному мониторингу состояния, свойств и физических процессов в техногенных грунтовых массивах дамб и бортов угольных разрезов в производственных условиях, обработке и анализе их результатов;

- в разработке технических решений, алгоритмов расчета и методик прогноза устойчивости сооружений и бортов угольных разрезов, ожидаемого ущерба от вероятных аварий;

- в организации внедрения разработок на объектах угольной промышленности Кузбасса.

Научное значение работы состоит в выявлении объектов, обосновании схем, режимов комплексного мониторинга, установлении закономерностей геомеханических и гидродинамических процессов в техногенных дисперсных грунтовых массивах угольных разрезов и разработке на этой основе способов прогноза их устойчивости.

Отличие от ранее выполненных работ заключается в исследовании пространственно-временных изменений физических свойств, состояния и устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов угольных разрезов Кузбасса, подверженных влагонасыщению и гидродинамическому влиянию ГТС.

Практическая ценность работы состоит:

- в разработке методик комплексного мониторинга состояния, свойств техногенных дисперсных грунтовых массивов бортов угольных разрезов при ведении горных работ;

- в разработке методик и компьютерных программ прогноза устойчивости бортов угольных разрезов и дамб накопителей жидких промышленных отходов.

Реализация работы

Разработанные методики мониторинга и прогноза устойчивости техногенных грунтовых массивов, рекомендации по безопасному ведению горных работ использованы при разработке нормативных и отраслевых документов:

- Правила безопасности при разработке угольных месторождений открытым способом : ПБ 05-619-03 (утверждены Госгортехнадзором России, постановление от 30.05.2003 № 45, зарегистрированы Минюстом РФ, постановление от 16.06.2003 №4694);

- Правила безопасности гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов : ПБ 03-438-02 (утверждены Госгортехнадзором России, постановление от 28.01.2002 № 6, зарегистрированы Минюстом РФ, от 16.04.2002 № 3372);

- Методика определения размера вреда, причиненного в результате аварии ГТС на поднадзорных Гостехнадзору России предприятиях (утверждена совместным приказом Гостехнадзора России и МЧС России, от 15.08.2003 №482/175а, согласована с Минэкономразвития России, от 14.03.2003 № МУ-23423);

- Временное положение о порядке и контроле ведения горных работ в опасных зонах на разрезах Кузбасса / НФ "КУЗБАСС-НИИОГР" ; КузГТУ. -Кемерово, 1999. - 28 с. (согласовано с Кузнецким управлением Госгортехнад-зора России, ОАО "ХК "Кузбассразрезуголь" и ОАО "Южный Кузбасс");

- Методические указания по контролю геомеханических и фильтрационных процессов в техногенных породогрунтовых массивах гидротехнических сооружений горных предприятий комплексным геоэлектрическим методом / ГУ КузГТУ ; НФ "КУЗБАСС-НИИОГР". - Кемерово, 2003. - 42 с. (согласованы с ОАО "ХК "Кузбассразрезуголь").

Рекомендации по безопасному ведению горных работ, разработанные по результатам комплексного мониторинга и прогноза устойчивого состояния техногенных грунтовых массивов, использованы филиалами ОАО "Кузбасская топливная компания" ("Разрез Караканский-Южный", "Разрез Виноградовский"), филиалами ОАО "УК "Кузбассразрезуголь" ("Сартакинский угольный разрез", "Моховский угольный разрез", "Бачатский угольный разрез", "Краснобродский угольный разрез", "Ерунаковский угольный разрез", "Талдинский угольный разрез", "Кедровский угольный разрез", "Караканский угольный разрез"), ОАО "Шахта Заречная".

Учебное пособие "Расчет устойчивости бортов карьеров на ПЭВМ. — Кемерово, 1998. - 115 с." (соавторы А. А. Фадеев, А. В. Гаденов, Т. В. Михайлова) использовано в учебном процессе для студентов специальностей горного профиля ГУ КузГТУ.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на научно-практическом семинаре "Гидрогеологические и инженерно-геологические проблемы при разработке угольных месторождений" (Санкт-Петербург, 1998 г.), Международной научно-практической конференции "Перспективы использования геоинформационных технологий для безопасной отработки месторождений полезных ископаемых" (Санкт-Петербург, 2000 г.), практическом семинаре "Организация и осуществление мониторинга безопасности гидротехнических сооружений на подконтрольных Госгортехнадзору России предприятиях и объектах" (Москва, 2000 г.), Международной конференции "Комбинированная геотехнология: проектирование и геомеханические основы" (Магнитогорск, Челябинская обл., 2001 г.), II Всероссийской конференции "Проблемы защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций" (Красноярск, 2001 г.), семинарах Госгортехнадзора России "Организация надзорной деятельности за безопасной эксплуатацией ГТС накопителей жидких промышленных отходов" (Москва, 1998 г.), "Организация надзорной деятельности за безопасной эксплуатацией гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов" (Москва, 2002 г.), "Совершенствование надзора за безопасной эксплуатацией гидротехнических сооружений накопителей жидких отходов промышленности" (Москва, 2003 г.), Ростехнадзора "Обеспечение безопасности гидротехнических сооружений предприятий промышленности и энергетики" (Москва, 2005 г.), "Совершенствование государственного надзора и контроля в сфере безопасности гидротехнических сооружений на объектах промышленности и энергетики" (Кемерово, 2006 г.), ИПКОН РАН и Ростехнадзора "О повышении полноты и комплексности использования запасов полезных ископаемых при их добыче и переработке" (Анапа, 2005, 2006, 2007 гг.), II, IV,

V, VI Международных научно-практических конференциях "Безопасность жизнедеятельности предприятий в угольных регионах" (Кемерово, 1998, 2000, 2002, 2005 гг.), "Природные и интеллектуальные ресурсы Сибири" (Кемерово, 2001 г.), "Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности" (Кемерово, 2002, 2003, 2005 гг.).

Экспонаты по мониторингу безопасности ГТС, оценке устойчивости бортов угольных разрезов и безопасности ГТС, подготовленные с участием автора, отмечены дипломами II и III степени Международной выставки-ярмарки "ЭКС-ПО-УГОЛЬ-2003", а комплексы работ по критериям безопасности ГТС предприятий угольной промышленности, обеспечению устойчивости бортов и отвалов разрезов Кузбасса, безопасных условий эксплуатации ГТС на подрабатываемой территории награждены дипломами I степени и золотыми медалями этой выставки в 2004-2007 гг.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 42 научные работы, в том числе 2 монографии, 35 статей в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК, получено 2 патента на изобретения.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения, изложена на 320 страницах машинописного текста, содержит 113 рисунков, 29 таблиц, список литературных источников из 205 наименований, 4 приложения.

Заключение диссертации по теме «Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр», Бахаева, Светлана Петровна

Выводы

1. Разработанные научно-технические решения по комплексному мониторингу техногенных грунтовых массивов внедрены на 24 объектах ГТС жидких промышленных отходов на угольных и горнорудных предприятиях Кузбасса, в результате чего обеспечены безаварийная эксплуатация сооружений в течение 4-6 лет, а также условия для выемки запасов угля открытым и подземным способом.

Внедрение разработок на 10 участках грунтовых массивов бортов угольных разрезов Кузбасса обеспечило за счет своевременного принятия технологических решений предотвращение оползневых явлений в естественных четвертичных отложениях и намывных массивах, а также безопасные условия отработки запасов угля суммарным объемом 1380 тыс. т.

2. Экономический эффект от внедрения разработок обеспечивается частичной заменой геологического мониторинга с бурением разведочных скважин на бесскважинный электрофизический.

Расчетная экономия от применения комплексного мониторинга техногенных массивов ГТС составила за период 2001—2007 гг. 2251,2 тыс. руб., а на бортах угольных разрезов за период 1999-2007 гг. - 1623,2 тыс. руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой на основании выполненных автором исследований решена крупная научная проблема оценки состояния и прогноза устойчивости техногенных дисперсных грунтовых массивов угольных разрезов на основе комплексного мониторинга, в результате чего обеспечивается повышение безопасности горных работ и увеличение сроков безаварийной эксплуатации гидротехнических сооружений, что имеет важное хозяйственное значение для горнодобывающей отрасли.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации сводятся к следующему.

1. Ведение открытых горных работ в песчано-глинистых отложениях и эксплуатация грунтовых дамб накопителей жидких промышленных отходов осложняются нарушениями их устойчивости, основными причинами которых являются: естественная пространственная неоднородность механических свойств породного массива, снижение прочности грунтового массива вследствие влагонасыщения под действием природных и технологических факторов, дезинтеграция массива при подработке. Для обеспечения безопасного состояния техногенных грунтовых массивов бортов угольных разрезов необходимо наряду с методами визуального обследования и геологических изысканий проводить непрерывный гидрогеологический, маркшейдерско-геодезический и геофизический мониторинг протекающих в массиве геомеханических и гидродинамических процессов.

2. Оползнеопасные зоны бортов карьеров характеризуются сочетанием подрезки контактов слоев четвертичных отложений, ориентированных в сторону выработанного пространства и повышенной водообильности. Действие технологических факторов при формировании опасных зон существенно при устройстве отвалов на слабых, наклонных, слоистых основаниях, в пределах призмы возможного обрушения, а также при ведении работ в зонах влияния подземных выработок. При соблюдении проектных параметров бортов и уступов нарушение устойчивости грунтовых массивов обусловлено снижением их прочностных свойств вследствие локального влагонасыщения атмосферными осадками, а также фильтрацией жидкости из прилегающих ГТС. Гидродинамически связанные с ГТС дисперсные горные породы образуют техногенные при-бортовые массивы естественного сложения, физические процессы в которых в значительной мере определяют изменение устойчивости, что требует проведения их непрерывного мониторинга.

3. Комплексный мониторинг гидродинамических и геомеханических процессов в опасных зонах техногенных грунтовых массивов включает инженерно-геологический, маркшейдерско-геодезический, гидрогеомеханический, электрофизический контроль, прогноз на их основе безопасного состояния объектов и ущерба от вероятных аварий.

Инженерно-геологический мониторинг включает: уточнение условий залегания, литологического строения массива и изучение его физико-механических свойств путем изысканий; районирование исследуемого участка по выявленным интервалам изменения свойств пород; прогнозирование по фактическим данным оптимальных параметров бортов и уступов.

Профильные линии наблюдательных станций маркшейдерско-геодезиче-ского контроля в условиях синклинального залегания пород устанавливают с учетом расположения борта карьера, оси складки, минимальных и максимальных отметок по ее оси, размеров зоны деформирования.

Гидрогеомеханический мониторинг включает прогноз изменения эффективных напряжений в скелете грунта, гидростатического и избыточного поро-вого давления по результатам пьезометрических измерений в глубине влагона-сыщенного или намывного техногенного массива.

Электрофизический мониторинг заключается в диагностике пространственно-временных изменений физических свойств обводненных техногенных массивов по вариациям эффективного удельного электросопротивления с применением схем зондирования и профилирования и учетом геометрических параметров откосов и степени заполнения ГТС жидкими продуктами. При этом снижение объемов буровых работ при оценке расположения протяженных вла-гонасыщенных зон обеспечивается использованием схем продольного и поперечного электропрофилирования с базой установки, в 3,2-6,9 раза превышающей глубину расположения опорных отметок, определяемых инженерно-геологическими изысканиями с бурением скважин или гидрогеологическими измерениями. Для расчета глубины расположения верхней границы обводненной зоны применяют палетки двухслойных геоэлектрических разрезов.

4. Влагонасыщенные зоны в теле грунтовых дамб формируются на участках с повышенной проницаемостью по контакту насыпного массива с естественным основанием, при этом ширина этих зон изменяется в диапазоне от 20 м в районе тальвегов логов для дамб овражного типа до 100 м для дамб равнинного типа, а форма депрессионной поверхности в сечении повторяет скорректированный график поперечного электропрофилирования. В дамбах на слабом водонасыщенном основании фильтрационные коллекторы формируются по контакту с намывным слоем.

Зоны гидродинамического влияния действующих и погашенных гидроотвалов формируются в проницаемых песчано-глинистых грунтах, при этом зоны скрытой фильтрации в прибортовых массивах угольных разрезов залегают на глубине 6-18 м и имеют ширину до 120 м.

5. Фактические значения углов наклона бортов карьеров существенно отличаются от расчетных вследствие недостаточного учета локальных изменений геологических условий грунтовых массивов. Наиболее информативным параметром физического состояния влагонасыщенных и намывных зон грунтового массива является показатель текучести линейно связанный с плотностью, углом внутреннего трения и сцеплением грунтов. При районировании техногенного массива целесообразно выделять зоны > 0,75 (текучая и текучепла-стичная консистенция) и < 0,75 (мягко- и твердопластичная).

Измерение полных векторов смещений грунтовых массивов обеспечивает прогноз формы поверхности скольжения изотропного массива борта разреза, места формирования вертикальной трещины отрыва, размеров зон и степени влияния сухих и гидроотвалов. В намывных массивах происходит поступательное горизонтальное движение слоя мягкопластичных суглинков на глубине 5-18 м в сторону обнажения борта вдоль тальвега естественного лога и вращательное опрокидывание верхнего менее пластичного слоя в обратном направлении при средних скоростях горизонтальных смещений, составляющих 55-90 % от скоростей оседаний.

Избыточное поровое давление формируется в намывных грунтах мягко-и текучепластичной консистенции, его возрастание с глубиной пропорционально величине внешней нагрузки. Использование метода конечных элементов, ввод в компьютерную модель данных геологического мониторинга и корректирование расчетов по экспериментальным значениям порового давления обеспечивают прогноз расположения потенциальной поверхности скольжения и размеров зон, опасных по обрушению, при разработке намывных грунтов с погрешностью не более 5 %.

6. Переход к аналитическому методу расчета коэффициента запаса устойчивости бортов основан на формализации сети полигонометрических ходов путем задания координат узловых точек и создании цифровой модели борта.

Повышение точности экспериментально-аналитического прогноза устойчивости бортов угольных разрезов и откосов дамб обеспечивается:

- оценкой вероятности перехода от скрытой стадии оползня в открытую по критическим значениям площади зоны водонасыщения, выявлением наименее устойчивых участков с учетом установленной изменяющейся глубины залегания вероятной поверхности скольжения и фактической формы депрессионной поверхности путем электрофизического мониторинга;

- сопоставлением текущих значений порового давления при гидрогеомеханическом мониторинге в намывных массивах с критическими, рассчитанными в точках установки датчиков при наиболее неблагоприятном сочетании сил гравитации, сцепления, гидростатического взвешивания и избыточного по-рового давления.

Прогноз безопасного состояния ГТС, расположенных на подработанной территории, основан на расчете наклонов и горизонтальных деформаций в главных сечениях мульды и точках расчетной сетки по данным инженерно-геологических изысканий и маркшейдерского мониторинга, построении объемной цифровой модели деформации земной поверхности под отстойником и сопоставлении расчетных значений с допустимыми.

Повышение точности прогноза ущерба от нарушений устойчивости дамб обеспечивается определением потенциально опасных сечений по данным электрофизического мониторинга, поэтапным расчетом параметров размыва прорана, определением параметров потока и оценкой эколого-экономического вреда от последствий затопления. Оценка риска прорыва воды в выработки включает идентификацию опасности и определение сценария развития аварии по данным комплексного мониторинга, прогноз вероятности прорыва методом экспертной оценки и расчет ожидаемого ущерба.

7. Внедрение разработанных научно-технических решений по комплексному мониторингу техногенных грунтовых массивов на 24 объектах ГТС и 10 участках бортов угольных разрезов Кузбасса способствовало безаварийной эксплуатации инженерных сооружений в течение 4-6 лет, предотвращению оползневых явлений в естественных четвертичных отложениях и намывных массивах, обеспечению безопасных условий ведения горных работ.

Экономический эффект, обусловленный частичной заменой геологического мониторинга на бесскважинный электрофизический, составил 3874,4 тыс. руб.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Бахаева, Светлана Петровна, 2008 год

1. Физико-механические свойства горных пород и углей Кузнецкого бассейна : справочник // Г. Г. Штумпф, Ю. А. Рыжков, В. А. Шаламанов и др.. -М. : Недра, 1994.-447 с.

2. Бахаева, С. П. Анализ причин деформационных процессов прибортовых массивов в условиях Кузбасса / С. П. Бахаева, М. А. Кузнецов, Е. В. Костюков // Безопасность труда в промышленности. 2004. - № 3. - С. 50-53.

3. Бахаева, С. П. Условия и причины оползней изотропных массивов наугольных разрезах Кузбасса / С. П. Бахаева, М. А. Кузнецов, Е. В. Костюков // Маркшейдерский вестник. 2004. - № 1. — С. 43-47.

4. Бахаева, С. П. Анализ причин оползня насыпного массива и оценка обеспечения его устойчивости / С. П. Бахаева, Т. В. Михайлова // Маркшейдерский вестник. 2004. - № 1. - С. 40-43.

5. Тюпкин, Ю. С. Международное десятилетие по уменьшению опасности стихийных бедствий / Ю. С. Тюпкин // Гидротехническое строительство. -1991.-№2.-С. 46-49.

6. Аксенов, С. Г. Аварии на ограждающих сооружениях, основные причины и меры по их предотвращению. Белгород : НИиПЭЦ "Промгидротехника", 2003.-328 с.

7. Гальперин, А. М. Гидромеханизированные природоохранные технологии / А. М. Гальперин, Ю. Н. Дьячков. М. : Недра, 1993. - 254 с.

8. Гальперин, А. М. Техногенные массивы и охрана окружающей среды / А. М. Гальперин, В. В. Ферстер, X. Ю. Шеф. -М. : МГГУ, 2001. 535 с.

9. Tailings dams risk of dangerous occurrences Lessons learnt from practical experiences. - Bulletin 121, ICOLD, Paris, 2001.- 144 p.

10. Мосейкин, В. В. Формирование карстового рельефа на гидроотвале "Балка Чуфичева" / В. В. Мосейкин, В. С. Зайцев, А. Ф. Лисеев // ГИАБ. 2004. -№5.-С. 130-132.

11. Обоснование критериев безопасности при строительстве, эксплуатации и консервации гидротехнических сооружений горнодобывающей отрасли. СПб. : ВНИМИ, 1999. - 117 с.

12. Мелентьев, В. А. Катастрофические аварии хвостохранилищ / В. А. Мелен-тьев, М. П. Павич // Гидротехническое строительство. 1986. - № 11. -С. 28-31.

13. Государственный доклад "О состоянии окружающей природной среды Российской Федерации в 2000 году". М. : Государственный центр экологических программ, 2001. - 128 с.

14. Гальперин, А. М. Инженерно-геологическое и геотехническое обеспечение возведения, консервации и рекультивации гидроотвалов и хвостохранилищ (анализ 30-летнего опыта) /А. М. Гальперин // Геоэкология. — 2000. — № 4. — С. 307-315.

15. Кириченко, Ю. В. Геоэкологические аспекты формирования техногенных массивов / Ю. В. Кириченко // Геология и разведка. 1999. - № 6. - С. 36-42.

16. Jami М. Girard, Ed McHugh. Detecting problems with mine slope stability. -Researches of the slope stability at mining. Geotechnical mining, 2002. -P. 44-49.

17. Elliot, W., Ballerini M., Hall D. Simplified methods for evaluating road prism stability. Transportation research record 1819, paper № LVR8-1095, 2003. -P. 95-100.

18. Norbert, H. Maerz. Highway rock cut stability assessment in rock masses not conductive to stability calculations. 51st Annual highway geology symposium, Seattle, Washington, Aug. 29. - Sep. 1, 2000. - P. 249-259.

19. Reducing landslide hazards in the United States. Real-time monitoring of active landslides. National landslide information center U.S. geological survey. -2004.-P. 22-33.

20. Ямщиков, В. С. Контроль процессов горного производства / В. С. Ямщиков. М. : Недра, 1989. - 446 с.

21. Ямщиков, В. С. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов/ В. С. Ямщиков. М. : Недра, 1982. - 296 с.

22. Ржевский, В. В. Основы физики горных пород / В. В. Ржевский, Г. Я. Новик. М. : Недра, 1984. - 359 с.

23. Хямяляйнен, В. А. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционного упрочнения горных пород / В. А. Хямяляйнен, С. М. Простов, П. С. Сыркин. М. : Недра, 1996. - 288 с.

24. А. с. 1498918 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения коэффициента структурного ослабления массива горных пород / М. И. Барер, Ф. Г. Коб-жасарова. -№ 4296397/23-03 ; Заявл. 20.08.87 ; Опубл. 10.09.89, Бюл. № 29.

25. А. с. 1574814 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения границ зон сдвижения в бортах карьеров / Г. Ф. Бобров, В. М. Сбоев, Т. X. Самданчап. -№ 4451375/24-03 ; Заявл. 19.05.88 ; Опубл. 25.10.90, Бюл. № 24.

26. А. с. 1507970 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения прочностных свойств горных пород / Ю. М. Николашин, С. 3. Полищук. -№ 4344174/24-03 ; Заявл. 17.12.87 ; Опубл. 16.11.89, Бюл. № 34. ,

27. А. с. 1040146 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения линии скольжения массива уступа карьера / 3. Г. Каюмов. № 2975579/22-03 ; Заявл. 28.08.80 ; Опубл. 07.09.83, Бюл. № 33.

28. А. с. 1121430 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера / Ю. М. Николашин, А. И. Ильин, О. В. Овласюк и др.. № 3622244/22-03 ; Заявл. 30.05.83 ; Опубл. 30.10.84 ;Бюл.№ 40.

29. Кутепов, Ю. И. Изучение инженерно-геологических условий гидроотвалов Кузбасса на различных этапах существования / Ю. И. Кутепов, Н. А. Куте-пова, А. X. Саркисян // ГИАБ. 2004. - № 5. - С. 145-149.

30. Павилонский, В. М. Экспериментальные исследования порового давления в глинистых грунтах / В. М. Павилонский. М. : ВНИИ ВОДГЕО, 1959. -179 с.

31. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости. Л. : ВНИМИ, 1971. - 188 с.

32. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости. Л. : ВНИМИ, 1987.-118 с.

33. А. с. 1170141 СССР, МКИ Е21С 39/00, Е21В 47/022. Способ определения оползневых смещений в массиве / А. М. Мочалов, Г. В. Созыкин. -№ 3725211/22-03 ; Заявл. 19.07.83 ; Опубл. 30.07.85, Бюл. № 28.

34. А. с. 1492051 СССР, МКИ Е21С 39/00. Устройство для оценки смещения пород оползневого массива / Р. А. Ниязов, М. А. Афанасьев, Г. И. Вассер-ман. -№ 4334172/23-03 ; Заявл. 24.11.87 ; Опубл. 07.07.89, Бюл. № 25.

35. А. с. 1633121 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения сдвижений массива горных пород / В. К. Пискарев, И. И. Протопопов, О. С. Кашпиров. № 4620611/22-03 ; Заявл. 19.12.88 ; Опубл. 14.05.91, Бюл. № 9.

36. А. с. 1010271 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера. № 4344174/24-03 ; Заявл. 23.12.80 ; Опубл. 07.04.83, Бюл. 13.

37. А. с. 1161703 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения сдвижений массива горных пород / Ю. Ч. Туринцев, Ю. А. Кашников. -№ 3677482/22-03 ; Заявл. 20.12.83 ; Опубл. 15.06.85, Бюл. № 22.

38. Устойчивость откосных сооружений намывных массивов Михайловского ГОКа / Ю. В. Кириченко, В. Н. Зуй, В. А. Лаушкина, Ю. С. Спиридонов // ГИАБ. 2004. - № 5. - С. 153-160.

39. А. с. 1209858 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ контроля устойчивости бортов карьеров / В. В. Ржевский, И. М. Иофис, О. В. Овласюк. -№ 3638474/22-03 ; Заявл. 13.09.83 ; Опубл. 07.02.86, Бюл. № 5.

40. А. с. 1196506 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения опасных деформаций борта глубокого карьера / Ю. М. Николашин, А. И. Ильин,

41. И.А.Широков, Т. П. Каюнова. № 3757471/22-03 ; Заявл. 21.06.84 ; Опубл. 07.12.85, Бюл. № 45.

42. А. с. 859638 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ контроля размеров зон тре-щиноватости пород вокруг горных выработок / М. П. Зборщик, А. Ф. Морозов, А. М. Малярчук. № 2601864/22-03 ; Заявл. 10.04.78 ; Опубл. 30.08.81, Бюл. №32.

43. Александров, И. Н. Особенности динамики относительных деформаций смещений приоткосных трещин на карьере "Удачный" / И. Н. Александров, Г. В. Шубин, Д. И. Кирюшин // ГИАБ. 2004. - № 5. - С. 95-98.

44. Александров, И. Н. Исследование теплового режима приуступной и приот-косной части массива бортов карьера "Удачный" / И. Н. Александров, Г. В. Шубин, Д. И. Кирюшин // ГИАБ. 2004. - № 5. - С. 99-102.

45. James, A. Cremeens. Geologic controls on complex slope displacement at the pitch reclamation project. AEG Journal, June 20. - 2003. - 14 p.

46. Sloberg, J. Analysis of large rock slopes. Doctoral thesis, June, 1999. - 365 p.

47. Пат. 2038595 РФ, МКИ G01N/33-24. Сейсмоакустический способ контроля качества укладки неоднородных грунтов в насыпь / Ю. М. Горшков,

48. B. И. Коптев, А. И. Савич и др.. № 5066919/33 ; Заявл. 29.09.92 ; Опубл. 27.06.95, Бюл. № 18.

49. А. с. 1633122 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения положения ослабленных контактов в массиве горных пород / Г. И. Колчин, А. А. Вайн-штейн, А. Г. Гликман и др.. № 4631571/22-03 ; Заявл. 21.11.88 ; Опубл. 09.04.91, Бюл. №9.

50. Тютюнник, П. М. Проектирование систем геоконтроля / П. М. Тютюнник.- М. : Изд-во МГИ, 1984. Ч. I. - 66 с.

51. Тютюнник, П. М. Геоакустический контроль состояния пород и качества предварительного тампонажа при сооружении шахтных стволов / П. М. Тютюнник, В. В. Смирнов, В. П. Сбитнев // Шахтное строительство.- 1984.-№2.-С. 20-24.

52. Тютюнник, П. М. Геоакустический многопараметровый контроль ледо-грунтового ограждения при подземном городском строительстве способом замораживания / П. М. Тютюнник, В. С. Ямщиков, В. И. Ресин и др. // Шахтное строительство. 1981. - № 11. — С. 9-14.

53. Методика контроля качества укрепления трещиноватых горных пород химическими растворами / Ин-т горного дела им. А. А. Скочинского. М. : Из-во ИГД им. А. А. Скочинского, 1978. - 36 с.

54. Ямщиков, В. С. Акустическая установка "Цемент-МГИ" для контроля качества предварительного тампонажа горных пород / В. С. Ямщиков, П. М. Тютюнник, В. В. Смирнов // Шахтное строительство. 1981. - № 8.1. C. 10-13.

55. Смирнов, В. В. Акустический контроль качества тампонажа горных пород при сооружении ствола шахты / В. В. Смирнов, И. И. Андреева, П. М. Тютюнник и др. // Шахтное строительство. — 1986. — № 8. С.4-6.

56. Безденежных, В. М. Контроль эффективности смолоинъекционного упрочнения трещиноватых скальных пород ультразвуковым методом / В. М. Безденежных, Е. В. Кузмич, С. И. Пачев и др. // Изв. вузов. Горный журнал. -1987.-№7.-С. 7-10.

57. Минчук, В. П. О методике ультразвукового контроля ледопородных ограждений шахтных стволов / В. П. Минчук, В. П. Жук // Шахтное строительство. 1977. -№ 11.-С. 10-14.

58. Ермолович, В. В. Геоакустический контроль качества тампонажа закарсто-ванных сред // Геоакустические методы контроля и исследования массива горных пород и процессов : сб. науч. тр. / ВИОГЕМ. Белгород, 1985. -296 с.

59. А. с. 1375816 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ выявления потенциально неустойчивых участков в откосах массива горных пород / В. И. Зобнин, А. В. Отдельнов, С. К. Свистунова, И. Н. Зайцева. № 4004434/22-03 ; За-явл. 06.01.86 ; Опубл. 23.02.88, Бюл. № 7.

60. Сазонов, В. А. Геофизика в маркшейдерском деле / В. А. Сазонов, Д. И. Сосик. М. : Недра, 1989. - 120 с.

61. Момчилов, В. С. Защита шахт от подземных вод / В. С. Момчилов М. : Недра, 1989.- 189 с.

62. Хмелевский, В. К. Опережающая электрическая разведка проходки тоннелей методом ПЭЗ // Изв. вузов. Горный журнал. 1984. - № 11. — С. 7-11.

63. Нестеренко, А. С. Электрометрический метод исследования области неупругих деформаций пород вокруг выработки / А. С. Нестеренко, Д. И. Сосик // Шахтное строительство. 1978. - № 10. - С. 18-20.

64. А. с. 972093 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения заполнения заполнения трещин / М. П. Зборщик, А. М. Малярчук, В. В. Назимко и др. (СССР). Заявл. 18.06.81 ; Опубл. 07.11.82, Бюл. №41.

65. А. с. 1308683 СССР, МКИ Е02В 3/16. Способ контроля качества пленочного экрана / Ю. С. Погорелов, М. И. Семушев, А. В. Васильев (СССР). -Заявл. 18.06.81 ; Опубл. 07.05.87, Бюл. № 7.

66. А. с. 918918 СССР, МКИ 001 V 3/18. Способ контроля зоны гидроразрыва горных пород / О. И. Чернов, Г. Ф. Бобров, Н. Г. Кю и др. (СССР).

67. Заявл. 23.12.80 ; Опубл. 07.04.82, Бюл. № 13.

68. Чернов, О. И. Определение размеров трещины электрометрическим методом / О. И. Чернов, Н. Г. Кю // Физические свойства пород массива : сб. науч. тр. Новосибирск, 1982. - С. 71-77.

69. Кипко, Э. Я. Электрохимический тампонаж неустойчивых пород при сооружении устьев шахтных стволов / Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, П. И. Должиков // Шахтное строительство. — 1989. № 1. - С. 13-15.

70. Кипко, Э. Я. Электрохимический тампонаж обводненных пористых пород / Э. Я. Кипко, Ю. А. Полозов, П. И. Должиков и др. // Шахтное строительство. 1988. - № 9. - С. 9-13.

71. Смирнов, В. А. Применение высокочастотных электромагнитных методов для изучения структуры массива горных пород вокруг горных выработок /

72. B. А. Смирнов, А. П. Скакун // Изучение свойств пород в массиве геофизическими методами : сб. науч. тр. Новосибирск, 1983. - С. 129-133.

73. Хохлов, И. В. Комплексное исследование массива горных пород / И. В. Хохлов. -М. : Наука, 1986. 163 с.

74. Логинов, А. Я. Разработка и исследование радиоволнового метода оценки электрических свойств и состояния нарушенности угольного пласта : авто-реф. дис. . канд. техн. наук. Л., 1977. - 23 с.

75. Простов, С. М. Электромагнитный бесконтактный геоконтроль /

76. C. М. Простов, В. В. Дырдин, В. А. Хямяляйнен. Кемерово, 2002. - 132 с.

77. А. с. 1263846 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения мест смещений и расслоений в массиве горных пород / И. В. Хохлов, В. И. Ловяго. -№ 3831699/22-03 ; Заявл. 25.12.84 ; Опубл. 15.10.86, Бюл. № 38.

78. A.c. 1086162 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения зон нарушенности в массивах горных пород / К. М. Абрамсон, Е. Я. Горешник, В. В. Пеннер, Д. М. Шередекин. № 3553593/22-03 ; Заявл. 15.02.83 ; Опубл. 15.04.84, Бюл. № 14.

79. А. с. 1137202 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения глубины залегания очага динамических явлений в массиве / В. С. Ямщиков, В. А. Шкуратник, В. М. Фарафонов и др.. № 3654816/22-03 ; Заявл. 24.10.83 ; Опубл. 30.01.85, Бюл. № 4.

80. А. с. 1465567 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения глубинных смещений горных пород / Д. Ф. Хамраев, Ш. X. Абдуллаев, Г. Хамидов. -№ 4196990/23-03 ; Заявл. 19.02. 87 ; Опубл. 28.05.89, Бюл. № 10.

81. Зыков, В. С. Предупреждение явлений горных ударов в угольных шахтах / В. С. Зыков, О. П. Егоров // Кемерово : КузГТУ, 2003. 182 с.

82. Лазаревич, Т. И. Использование результатов геофизического зондирования для оценки и компьютерного моделирования геомеханической обстановки на участке отрабатываемого пласта / Т. И. Лазаревич, Б. В. Власенко // ГИАБ. 2003. — № 1.-С. 93-96.

83. Лазаревич, Т. И. Оценка устойчивости целиков геофизическими методами / Т. И. Лазаревич, А. В. Гомзяков // Горная геофизика. Международная конференция. СПб. : ВНИМИ, 1998. - С. 262-266.

84. А. с. 11287078 СССР, МКИ й01У 3/06. Способ прогнозирования процесса оползнеобразования / М. К. Оксиев, Г. Г. Поклад, Ф. К. Низаметдинов, А. И. Анашкин. -№ 3870420/24-25 ; Заявл. 22.03.85 ; Опубл. 30.01.87, Бюл. №4.

85. А. с. 1481400 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения трещиновато-сти массива горных пород / В. Н. Попов, Р. М. Бекзантеев, А. Б. Чачкис и др.. № 4301612/23-03 ; Заявл. 09.09. 87 ; Опубл. 23.05.89, Бюл. № 19.

86. А. с. 1328517 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ определения нарушенности горного массива / Ю. Д. Орлов, Б. И. Севастьянов, В. К. Гердт и др.. -№ 4024251/22-03 ; Заявл. 11.02. 68 ; Опубл. 07.08.87, Бюл. № 29.

87. А. с. 1064000 СССР, МКИ Е21С 39/00. Способ оценки устойчивости массива горных пород борта карьера / Е. Г. Соболев, В. В. Бедарев, В. П. Вер-бин и др.. № 3398208/22-03 ; Заявл. 25.02.82 ; Опубл. 30.12.83, Бюл. № 48. 1

88. Федянин, А. С. Уточнение конструктивных параметров борта глубокого карьера на основе геофизических методов наблюдений / А. С. Федянин // ГИАБ. 2004. - № 9. - С. 99-103.

89. Глебов, С. В. Геофизическое обеспечение разработки Верхнекамского месторождения солей / С. В. Глебов // ГИАБ. 2004. - № 9. - С. 89-92.

90. Яковлев, А. В. Контроль за состоянием оползневого участка главного карьера Качканарского ГОКа методом электрометрии / А. В. Яковлев, Н. И. Ермаков // ГИАБ. 2004. - № 6. - С. 85-87.

91. Простов, С. М. Определение геометрических параметров неустойчивых зон методами электроразведки / С. М. Простов, М. В. Гуцал, В. X. Шаймуратов // Изв. вузов. Горный журнал. 2000. - № 5. - С. 12-15.

92. Простов, С. М. Геоэлектрический контроль при укреплении неустойчивых обводненных зон породных массивов / С. М. Простов, М. В. Гуцал // Вестник КузГТУ. 2002. - № 5. - С. 96-98.98.101.102.103,104.105106107108109110111112

93. Руководство по проектированию плотин из грунтовых материалов, возводимых в северной строительно-климатической зоне : П 48-76 / ВНИИГ. -Л., 1976.-64 с.

94. Рекомендации по диагностическому контролю фильтрационного режима грунтовых плотин : П-71-2000, ВНИИГ.

95. Павловская, Л. Н. Определение предельно-допустимых значений (ПДЗ) контролируемых параметров для плотин Братской ГЭС / Л. Н. Павловская, Т. В. Матрошилина. Отчет ОАО "ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева". Этап 2.-СПб., 2001.

96. Красножен, И. В. Оценка степени влияния мегатрещин на устойчивость уступов и бортов карьера / И. В. Красножен, В. Н. Попов // Маркшейдерский вестник. 2007. - № 3. - С. 21-22.

97. Гордеев, В. А. К расчету устойчивости обводненных откосов / В. А. Гордеев, М. X. Бобаев // Маркшейдерский вестник. — 2007. — № 3. — С. 40-41. Фисенко, Г. Л. Устойчивость бортов карьеров и отвалов / Г. Л. Фисенко. -М. : Недра, 1965.-378 с.

98. Гидротехнические сооружения. М. : Стройиздат, 1978. - 424 с.

99. Демин, А. М. Закономерности проявления деформаций откосов в карьерах / А. М. Демин. М. : Недра, 1981. - 144 с.

100. Арсентьев, А. И. Устойчивость бортов и осушение карьеров / А. И. Арсентьев, И. Ю. Букин, В. А. Мироненко. М. : Недра, 1982. - 165 с.

101. Гальперин, А. М. Геомеханика открытых горных работ / А. М. Гальперин. М. : Изд. МГГУ, 2003. - 473 с.

102. Управление состоянием массива горных пород при открытой разработке полезных ископаемых / Ю. П. Астафьев и др.. Киев, Донецк : Высш. шк., 1986.-272 с.

103. Бахаева, С. П. Условия и причины оползней изотропных массивов на угольных разрезах Кузбасса / С. П. Бахаева, М. А. Кузнецов, Е. В. Костюков // Маркшейдерский вестник. 2004. - № 1. - С. 43-47.

104. Состояние гидротехнических сооружений в Кузбассе / С. П. Бахаева, С. И. Протасов, С. Н. Подображин, В. В. Билибин // Безопасность труда в промышленности. 2001. - № 2. - С. 27 - 29.

105. Бахаева, С. П. Определение объектов мониторинга безопасности ГТС накопителей жидких промышленных отходов / С. П. Бахаева, Т. В. Михайлова // Безопасность труда в промышленности. 2005. - № 10. - С. 24-28.

106. Правила обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах. -СПб. : ВНИМИ, 1998. 114 с.

107. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых разрезов. JI. : ВНИМИ, 1972.-185 с.

108. Гордеев, В. А. Районирование карьерных полей по физико-технологическим параметрам горных пород / Свердлов, горн, ин-т им. В. В. Вахрушева. Свердловск, 1988. - 58 с.

109. Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости.-Л. : ВНИМИ, 1971.-188 с.

110. Методические указания по наблюдениям за деформациями бортов разрезов и отвалов, интерпретации их результатов и прогнозу устойчивости. -Л. : ВНИМИ, 1987.- 118 с.

111. О конструкции наблюдательной станции при синклинальном залегании пород / С. П. Бахаева, С. И. Протасов, Т. В. Михайлова, Р. П. Бакушкин // Маркшейдерский вестник. 2001. - № 4. - С. 60-63.

112. О конструкции наблюдательной станции при синклинальном залегании пород / С. П. Бахаева, С. И. Протасов, Т. В. Михайлова, Р. Бакушкин // ГИАБ. 2002. - № 10. - С. 44-46.

113. Поздняков, М. В. Об электропроводности влагонасыщенной горной породы при одноосном сжатии / М. В. Поздняков, Л. И. Позднякова // ФТПРПИ. 1988. - № 4. - С. 120-123.

114. Векслер, В. А. Статистическое прогнозирование электрических свойств горных пород / В. А. Векслер, А. Ф. Аязбаев // ФТПРПИ. 1986. - № 3. -С. 87-92.

115. Тарасов, Б. Г. Математическое моделирование удельного электрического сопротивления деформируемых горных пород / Б. Г. Тарасов, В. В. Дыр-дин, В. В. Иванов // ФТПРПИ. 1975. - № 4. - С. 25-29.

116. Хямяляйнен, В. А. Электросопротивление зацементированных трещиноватых пород / В. А. Хямяляйнен, С. М. Простов, П. С. Сыркин // ФТПРПИ. 1995. -№ 5. - С. 49-53.

117. Хямяляйнен, В. А. Геоэлектрический контроль разрушения и инъекционного упрочнения горных пород / В. А. Хямяляйнен, С. М. Простов, П. С. Сыркин. М. : Недра, 1996. - 288 с.

118. Дахнов, В. Н. Электрические и магнитные методы исследования скважин / В. Н. Дахнов. М. : Недра, 1981.-344 с.

119. Кобранова, В. Н. Физические свойства горных пород (Петрофизика) / В. Н. Кобранова. М. : Гостоптехиздат, 1962. - 490 с.

120. Простов, С. М. Электрофизические свойства грунтовых массивов гидротехнических сооружений / С. М. Простов, Е. В. Костюков, М. В. Гуцал // Вестн. КузГТУ. 2004. - № 3. - С. 21-25.

121. Простов, С. М. Взаимосвязи электрофизических свойств глинистых горных пород с их пористостью и влагонасыщенностью / С. М. Простов, В. А. Хямяляйнен, С. П. Бахаева // Физ.-техн. пробл. разраб. пол. иск. -2006.-№4.-С. 47-58.

122. Электроразведка : Справочник геофизика. М. : Недра, 1989. - Кн. 1; Кн. 2.

123. О возможности использования магнитотеллурического зондирования для исследования тектонических нарушений в массивах горных пород / Е. А. Баталева, А. К. Рыбин, Ю. В. Баталев, И. В. Сафронов // ФТПРПИ. -2005.-№3.-С. 38-45.

124. Скипченко, В. В. Методика определения напряженного состояния массива пород методом электрического зондирования // ФТПРПИ. 1987. —6. -С. 91-98.

125. Якубовский, Ю. В. Электроразведка / Ю. В. Якубовский, И. В. Ренард. -М. : Недра, 1991.-359 с.

126. Матвеев, Б. К. Электроразведка / Б. К. Матвеев. М. : Недра, 1990. -368 е.,

127. Жданов, М. С. Электроразведка / М. С. Жданов. М. : Недра, 1986. -316с.

128. Простов, С. М. Диагностирование параметров влагонасыщенных зон методами электроразведки / С. М. Простов, В. А. Хямяляйнен, С. П. Бахаева // Горный журнал. 2007. - № 4. - С. 30-32.

129. Простов, С. М. Определение геометрических параметров обводненных неустойчивых зон методами электрометрии / С. М. Простов, М. В. Гуцал,

130. B. X. Шаймуратов // Изв. вузов. Горный журнал. 2000. - № 6.1. C. 12-15.

131. Простов, С. М. Определение параметров углевмещающих осадочных пород электрофизическим методом / С. М. Простов, А. С. Костромин // Вестник РАЕН (Зап.-Сиб. отд-ние). 2001. - Вып. 4. - С. 163-168.

132. Простов, С. М. Исследование влияния геометрических параметров дамб на точность геоэлектрического контроля их состояния / С. М. Простов, Е. В. Костюков // Вестник КузГТУ. 2004. - № 5. - С. 26-28.

133. Геоэлектрический контроль зон укрепления глинистых горных пород / С. М. Простов, В. А. Хямяляйнен, М. В. Гуцал, С. П. Бахаева ; РАЕН. -Томск : Изд-во Том. ун-та, 2005. 127 с. .

134. Простов, С. М. Прогноз устойчивости грунтовых дамб / С. М. Простов, Е. В. Костюков, С. П. Бахаева ; РАЕН. Кемерово ; М. : Издат. об-ние "Российские университеты" : Кузбассвузиздат. - АСТШ, 2006. - 172 с.

135. Исследование параметров обводненных зон в протяженной дамбе шламового отстойника " Дальний" ОАО " Шахта им. С. М. Кирова" / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева, М. В. Гуцал // Вестник КузГТУ. — 2004.-№2.-С. 18-23.

136. Костюков, Е. В. Исследование гидродинамических процессов в дамбе илонакопителя ОФ ЗАО " Черниговец" / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева // Вестник КузГТУ. 2004. - № 4. - С. 9-12.

137. Электроразведка труднообрушаемых кровель угольных пластов / В. В. Иванов, А. И. Шиканов, Н. Н. Волков, Е. А. Зюзин. Кемерово, 2001.- 115 с.

138. Костюков, Е. В. Исследование динамики развития фильтрационных коллекторов в теле ограждающей перемычки гидроотвала геоэлектрическим методом / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева // Вестник КузГТУ. 2004. - № 3. - С. 26-29.

139. Исследование геомеханических процессов в теле ограждающей перемычки гидроотвала / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева, Е. А. Серегин // Вестник КузГТУ. 2004. - № 4. - С. 13-16.

140. Комплексная оценка геомеханических процессов дамб из грунтовых материалов / С. П. Бахаева, С. М. Простов, Е. В. Костюков, Е. А. Серегин // Маркшейдерский вестник. 2003. - № 2. - С. 62-66.

141. Исследование гидрогеомеханических процессов техногенных массивов / С. П. Бахаева, С. И. Протасов, Е. В. Костюков, А. И. Федосеев, С. В. Практика // Вестник КузГТУ. 2005. - № 3. - С. 41-45.

142. Простов, С. М. Мониторинг состояния дамб из грунтовых материалов гидротехнических сооружений горных предприятий / С. М. Простов, Е. В. Костюков, С. П. Бахаева // Вестник ТЭК. 2005. - № 3. - С. 30-33.

143. Бахаева, С. П. Анализ причин оползня насыпного массива и оценка обеспечения его устойчивости / С. П. Бахаева, Т. В. Михайлова // Маркшейдерский вестник. 2004. - № 1. - С. 40-43.

144. Кузнецов, М. А. Прогноз безопасных параметров бортов разреза в изменяющихся горнотехнических условиях / М. А. Кузнецов, С. М. Простов, С. П. Бахаева // Вестник КузГТУ. 2005. - № 5. - С. 41-44.

145. Методическое пособие по изучению инженерно-геологических условий угольных месторождений, подлежащих разработке открытым способом. -JI. : ВНИМИ, 1986.

146. Кузнецов, М. А. Особенности физико-механических свойств массива намывных горных пород борта карьера / М. А. Кузнецов, С. М. Простов, С. П. Бахаева // Безопасность труда в промышленности. 2007. - № 10. -С. 63-67.

147. ГОСТ 25100-95 "Грунты, классификация".

148. Прогнозирование зон скрытой фильтрации в грунтовом массиве при ведении открытых горных работ / С. М. Простов, Е. В. Костюков, В. А. Хя-мяляйнен, М. А. Кузнецов // ГИАБ. 2005. - № 9. - С. 64-67.

149. Методические указания по определению углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров. — JI. : ВНИМИ, 1972.-164 с.

150. Косолапов, А. И. Прогнозирование коэффициента выхода блоков по данным бурения / А. И. Косолапов // Разведка и охрана недр. 1987. - № 3. -С. 29-32.

151. Бахаева, С. П. Обеспечение безопасности Восточного борта ОАО " Разрез Кедровский" на основе геомеханического мониторинга / С. П. Бахаева, А. И. Федосеев, Е. А. Серегин // Безопасность труда в промышленности. -2002.-№6.-С. 29-31.

152. Изучение деформаций намывного массива в прибортовой зоне карьера / М. А. Кузнецов, С. М. Простов, С. П. Бахаева, Е. А. Серегин // Безопасность труда в промышленности. — 2007. — № 5. — С. 57—59.

153. Гальперин, А. М. Геомеханика открытых горных работ : учеб. для вузов / А. М. Гальперин. М. : Изд-во Моск. гос. горн, ун-та, 2003. - 473 с.

154. Опыт отработки намывных четвертичных пород с площади бывшего гидроотвала № 3 ОАО " Разрез Кедровский" / А. И. Федосеев, В. Р. Вегнер, С. И. Протасов, С. П. Бахаева // Безопасность труда в промышленности. -2003.-№6.-С. 10-12.

155. Опыт отработки намывных четвертичных пород с площади бывшего гидроотвала № 3 ОАО " Разрез Кедровский" / А. И. Федосеев, В. Р. Вегнер, С. И. Протасов, С. П. Бахаева // ГИАБ. 2004. - № 3. - С. 268-273.

156. Zienkiewicz, О. С., Taylor, R. L., 1989. The Finite Element Method, 4th Ed., Vol. 1. McGraw-Hill.

157. Костюков, E. В. Экспериментально-аналитическое исследование геомеханического состояния техногенного массива гидроотвала / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева // Вестник КузГТУ. 2006. - № 6.2, С. 24-28.

158. Костюков, Е. В. Прогноз геомеханических процессов в намывном массиве при ведении гидровскрышных работ / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева // Вестник КузГТУ. 2007. - № 1. - С. 3-6.

159. Разработка правил обеспечения устойчивости откосов на угольных разрезах : Отчет о НИР (первая редакция). СПб. : ВНИМИ, 1996. - 144 с.

160. Бахаева, С. П. Расчет устойчивости бортов по номограммным кривым / С. П. Бахаева, Т. В. Ермакова // Маркшейдерский вестник. — 1998. — № 2. -С. 36-37.

161. Бахаева, С. П. Аналитический способ расчета устойчивости бортов карьеров при наличии неблагоприятно ориентированных поверхностей ослабления / С. П. Бахаева, А. А. Фадеев // Маркшейдерский вестник. -1997.-№ 1.-С. 21-27.

162. Бахаева, С. П. Расчет устойчивости бортов карьеров на ПВМ : учеб. пособие / С. П. Бахаева, Т. В. Михайлова ; ГУ КузГТУ. Кемерово, 1998. -102 с.

163. Простов, С. М. Методы и средства геоконтроля / С. М. Простов. Кемерово, 2005.- 191 с.

164. Улитин, Р. В. Электрометрические исследования при изучении фильтрации подземных вод / Р. В. Улитин, Ш. А. Далатказин, Д. А. Цыткин //

165. Теория и практика индукционных и кондуктивных методов электроразведки : сб. науч. тр. Свердловск : Ур О АН СССР, 1990. - С. 35-42.

166. Оценка состояния земляных дамб шламохранилищ по результатам геофизических исследований / Н. Н. Прохоров, В. Б. Вагин, В. А. Чуров, И. С. Невельсон // Горн. журн. 2003. - № 7. - С. 86-88.

167. Пат. № 2237165 С1 (БШ), МПК 7 Е 21 С 41/26. Способ повышения устойчивости уступов бортов карьеров / С. М. Простов, С. П. Бахаева, Е. А. Серегин, Е. В. Костюков, В. В. Ермошкин. № 2003105074/03 ; За-явл. 20.02.03 ; Опубл. 27.09.04, Бюл. № 27. - 9 с.

168. Пат. № 2239064 С1 (ГШ), МПК 7 Е 21 С 41/26, 39/00. Способ оценки устойчивости борта карьера / С. М. Простов, С. П. Бахаева, Е. А. Серегин, Е. В. Костюков, В. В. Демьянов, В. В. Ермошкин. № 2003105075/03 ; Опубл. 27.10.04, Бюл. № 30. - 8 с.

169. Рекомендации по методике гидрогеологических исследований при заполнении крупных водохранилищ в районах карбонатного карста / под ред. О. Носовой. Изд-во ВНИИГ им. Б. Е. Веденеева, 1989.

170. Костюков, Е. В. Прогноз устойчивости ограждающих дамб гидротехнических сооружений на основе геоэлектрического контроля их состояния / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева // Вестник КузГТУ. 2004. - № 2. - С. 14-18.

171. Совершенствование методов прогноза устойчивости техногенных массивов ГТС на основе геоэлектрического контроля их состояния / Е. В. Костюков, С. М. Простов, С. П. Бахаева, С. И. Протасов // ГИАБ. 2004. -№ 6. - С. 111-116.

172. Правила безопасности гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов (ПБ 03-438-02). М. : ГУП НТЦ "Промышленная безопасность", 2002. - 128 с.

173. Методические рекомендации по расчету развития гидродинамических аварий на накопителях жидких промышленных отходов (РД 03-607-03). — М. : НТЦ "Промышленная безопасность", 2003. 28 с.

174. Оценка последствий гидродинамической аварии на основе мониторинга безопасности ограждающих дамб накопителей / Е. В. Костюков, ; С. М. Простов, С. И. Протасов, С. П. Бахаева // Безопасность труда в промышленности. 2004. - № 5. - С. 26-28.

175. СН 522-79. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации гидротехнических сооружений на подрабатываемых горными работами территориях / Госстрой СССР. -М. : Стройиздат, 1981.

176. Правила охраны сооружений и природных объектов от вредного влияния подземных горных разработок на угольных месторождениях. СПб. : ВНИМИ, 1998.

177. Бахаева, С. П. Мониторинг безопасности ГТС, расположенных на подработанной подземными выработками территории / С. П. Бахаева, С. И. Протасов, В. А. Рожнов // Безопасность труда в промышленности. -2004.-№9.-С. 24-27.

178. Инструкция о порядке определения критериев безопасности и оценки состояния гидротехнических сооружений накопителей жидких промышленных отходов на поднадзорных Госгортехнадзору России производствах, объектах и в организациях (РД-03-443-02).

179. Определение критериев безопасности накопителей жидких промышленных отходов, расположенных на подработанной территории / С. П. Бахаева, В. А. Рожнов, М. А. Кузнецов, Е. В. Кудрявцев // Безопасность труда в промышленности. 2006. - № 5. - С. 21-25.

180. Бахаева, С. П. Обеспечение безопасной эксплуатации гидротехнических сооружений на подработанной территории на основе прогноза ожидаемых сдвижений и деформаций / С. П. Бахаева, С. В. Манакова // Маркшейдерский вестник. — 2006. № 4. - С. 34—37.

181. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации гидротехнических сооружений на подработанных горными работами территориях. СН 522-79 / Госстрой СССР. М. : Стройиздат, 1981.

182. Методические указания по наблюдениям за сдвижением горных пород и за подрабатываемыми сооружениями. Л. : ВНИМИ, 1987.

183. Временное положение о порядке и контроле ведения горных работ в опасных зонах на разрезах Кузбасса / Е. В. Бакланов, С. П. Бахаева, В. В. Билибин и др. // Кемерово : " КУЗБАСС-НИИОГР", КузГТУ. -1998.-27 с.