Лаборатория горной геофизики

Лаборатория организована в 1985 г. Широкое признание получили результаты исследований сотрудников лаборатории, связанные с развитием радиометрической и электрометрической дефектоскопии горных пород, созданием теоретических основ геомеханической и интерпретацией геофизических данных. Экспериментально обнаружены: явление зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок; явление знакопеременной реакции горных пород на динамические воздействия; эффект самоорганизации искусственных массивов с образованием опорных ячеистых структур в виде пассивного ядра и активной несущей оболочки; эффект аномально низкого трения в блочных средах — давших мощный импульс развитию нелинейной геомеханики. В 1985–2011 гг. лабораторию возглавлял чл.-корр. РАН. В. Н. Опарин, с 2011 г. – к.т.н. В. И. Востриков.

Основные направления деятельности

• разработка методов и технических средств диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния массивов горных пород;
• исследование нелинейных геомеханических процессов, механизмов формирования горных ударов и техногенных землетрясений.

Важнейшие результаты фундаментальных исследований

• Совместно с ГМОИЦ ОАО «ГМК „Норильский никель“» и сейсмостанцией «Норильск» в условиях больших глубин рудников Октябрьский и Таймырский обнаружен пульсирующий режим сейсмоэнерговыделения из напряженных участков шахтных полей.При этом движение фронтов индуцированной сейсмичности имеет вид колеблющегося маятника со скоростями движения порядка 10^-5/10^-6 м/с в радиальных от центров сейсмоэнерговыделения направлениях и «кажущимися» скоростями миграции смежных во времени сейсмособытий в их упорядоченной по моментам проявления последовательности — порядка 10^-2 м/с. Полученный результат позволил предложить диагностическую характеристику уровня концентрации напряжений в сейсмоактивных участках массивов в виде отношений указанных скоростей.
• Экспериментально методами физического моделирования доказано, что на стадиях предразрушения очаговые зоны землетрясений и горных ударов могут переходить в акустически активные состояния с когерентным излучением упругой энергии.
• Теоретически предсказано и экспериментально доказано существование в массивах горных пород нелинейных упругих волн маятникового типа, «элементарными» носителями которых являются геоблоки различного иерархического движения. Предложено кинематическое соотношение для описания этой группы волн.

Важнейшие результаты прикладных исследований

• Созданы геомеханические основы технологии разработки мощных пологих залежей полиметаллических руд в условиях больших глубин системами с твердеющей закладкой выработанного пространства, включающие важнейшие положения теории явления зональной дезинтеграции горных пород вокруг подземных выработок, массивов с образованием опорных ячеистых структур. Это позволило решить проблему стабилизации объемов добычи медно-никелевых руд Талнахско-Октябрьского месторождения при чередовании применяемых вариантов систем в условиях технологической зональности, что имеет важное народнохозяйственное значение.
• Разработаны новые конструкции и созданы опытные образцы многоканальных продольных оптоэлектронных скважинных деформометров для контроля деформационно-волновых процессов от технологических взрывов, горных ударов и техногенных землетрясений, в том числе — в условиях агрессивных сред с применением полимерных материалов и современных радиоэлектронных элементов. Приборные комплексы прошли успешные испытания в условиях рудников Талнахско-Октябрьского месторождения.

  Версия для печати