Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины II, Санкт-Петербург, Россия

Гусев В. Н., зав. кафедрой, д-р техн. наук, проф., gusev_vn@pers.spmi.ru
Одинцов Е. Е., аспирант
Жерлыгина Е. С., старший научный сотрудник, канд. техн. наук

Определена взаимосвязь вертикальных сдвижений и деформаций на двух уровнях массива горных пород, на одном из которых (на земной поверхности или в подземных выработках) известно распределение вертикальных сдвижений и деформаций по результатам натурных наблюдений по реперам профильных линий. Взаимосвязь выражена в виде соотношений максимальных вертикальных сдвижений и деформаций (оседаний, наклонов, кривизны) на разных уровнях в подработанном массиве горных пород с различными степенями подработанности. Показано, каким образом, используя полученные закономерности, осуществлять прогноз высоты распространения зоны водопроводящих трещин, геомеханически связанной с деформационными процессами, и прогноз вертикальных сдвижений и деформаций на любом уровне в массиве, в котором может быть расположен водоносный горизонт или подготовительная горная выработка, либо межслоевой контакт. Это позволяет безопасно осуществлять горные работы под водоносными горизонтами, оценивать состояние подземных горных выработок, попадающих в зону сдвижения.

1. Литвиненко В. С., Петров Е. И., Василевская Д. В., Яковенко А. В., Наумов И. А. и др. Оценка роли государства в управлении минеральными ресурсами // Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 95–111.
2. Шабаров А. Н., Куранов А. Д. Основные направления развития горнодобывающей отрасли в усложняющихся горнотехнических условиях ведения горных работ // Горный журнал. 2023. № 5. С. 5–10.
3. Барях А. А., Девятков С. Ю., Денкевич Э. Т. Математическое моделирование развития процесса сдвижения при отработке калийных руд длинными очистными забоями // Записки Горного института. 2023. Т. 259. С. 13–20.
4. Трушко В. Л., Трушко О. В. Комплексное освоение железорудных месторождений на основе конкурентных подземных геотехнологий // Записки Горного института. 2021. Т. 250. С. 569–577.
5. Зубов В. П., Сокол Д. Г. Технологии интенсивной разработки калийных пластов длинными очистными забоями на больших глубинах: актуальные проблемы, направления совершенствования // Записки Горного института. 2023. Т. 264. С. 874–885.
6. Galchenko Yu. P., Eremenko V. A. Evolution of secondary stress field during underground mining of thick ore bodies // Eurasian Mining. 2021. No. 1. P. 21–24.
7. Гусев В. Н. Прогноз безопасных условий разработки свиты угольных пластов под водными объектами на основе геомеханики техногенных водопроводящих трещин // Записки Горного института. 2016. Т. 221. С. 638–643.
8. Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. – 9-е изд. – М. : Физматгиз, 1962. – 608 с.
9. Малич К. Н. Критерии прогноза сульфидных платиноидно-медноникелевых месторождений Норильской провинции // Литосфера. 2021. Т. 21. № 5. С. 660–68 2.
10. Протосеня А. Г., Веселова А. В., Котиков Д. А. Оценка концентрации напряжений вблизи карстовых полостей при разработке рудных месторождений // ГИАБ. 2024. № 2. С. 5–22.
11. Liu B., Xue J., Lehane B. M. Centrifuge investigation of soil–foundation–superstructure interaction under static loading // Engineering Structures. 2023. Vol. 281. ID 115779.
12. Ju M., Wang D., Shi J., Li J., Yao Q. et al. Physical and numerical investigations of bedding adhesion strength on stratified rock roof fracture with longwall coal mining // Geomechanics and Geophysics for Geo-Energy and Geo-Resources. 2021. Vol. 7. Iss. 1. DOI: 10.1007/s40948-020-00209-2
13. Григорьев А. М., Зотеев О. В., Макаров А. Б., Серафимин А. П. Разработка Яковлевского месторождения под водоносными горизонтами системой с закладкой // Развитие идей Д. М. Бронникова в области рудных месторождений на больших глубинах: к 100-летию со дня рождения члена-корреспондента АН СССР Д. М. Бронникова : матер. Междунар. конф. – М. : ИПКОН РАН, 2013. С. 84–96.
14. Волохов Е. М., Бритвин И. А., Кожухарова В. К. Проблемы обеспечения достоверности прогноза сдвижений поверхности при строительстве станционных комплексов метрополитена глубокого заложения // ГИАБ. 2024. № 5. С. 36–61.
15. Ковальский Е. Р., Конгар-Сюрюн Ч. Б., Петров Д. Н. Проблемы и перспективы внедрения многостадийной выемки руды при отработке запасов калийных месторождений // Устойчивое развитие горных территорий. 2023. Т. 15. № 2(56). С. 349–364.
16. Liu W. Experimental and Numerical Study of Rock Stratum Movement Characteristics in Longwall Mining // Shock and Vibration. 2019. Vol. 2019. ID 5041536.
17. Lee S. C. H., Noh K. A. M., Zakariah M. N. A. High-resolution electrical resistivity tomography and seismic refraction for groundwater exploration in fracture hard rocks: A case study in Kanthan, Perak, Malaysia // Journal of Asian Earth Sciences. 2021. Vol. 218. ID 104880.
18. Cao Z., Bai X., Yuan Z., Wang J., Zheng K. et al. An analytical solution for the dynamic tunnel–soil–shallow foundation interaction under a harmonic point load // Soil Dynamics and Earthquake Engineering. 2023. Vol. 164. ID 107647.
19. Pascariello M. N., Luciano A., Bilotta E., Acikgoz S., Mair R. Numerical modelling of the response of two heritage masonry buildings to nearby tunnelling // Tunnelling and Underground Space Technology. 2023. Vol. 131. ID 104845.
20. Ritter S., Giardina G., Franza A., DeJong M. J. Building Deformation Caused by Tunneling: Centrifuge Modeling // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2020. Vol. 146. Iss. 5. DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002223
21. Xu J., Franza A., Marshall A. M. Response of Framed Buildings on Raft Foundations to Tunneling // Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering. 2020. Vol. 146. Iss. 11. DOI: 10.1061/(ASCE)GT.1943-5606.0002376
22. Wang J., Li S., Li L., Shi S., Zhou Z. et al. Mechanism of water inrush in fractures and block collapse under hydraulic pressure // Mathematics and Computers in Simulation. 2020. Vol. 177. P. 625–642.
23. Giardina G., DeJong M. J., Chalmers B., Ormond B., Mair R. J. A comparison of current analytical methods for predicting soil-structure interaction due to tunnelling // Tunnelling and Underground Space Technology. 2018. Vol. 79. P. 319–335.
24. Guo J., Wu W., Liu X., Huang X., Zhu Z. Theoretical Analysis on Safety Thickness of the WaterResistant Rock Mass of Karst Tunnel Face Taking Into Account Seepage Effect // Geotechnical and Geological Engineering. 2022. Vol. 40. Iss. 2. P. 697–709.
25. Поспехов Г. Б., Савон Ю., Мосейкин В. В. Определение зон оползневой опасности методом анализа иерархий на примере провинции Гуантанамо // ГИАБ. 2024. № 1. С. 125–145.

26. Huang F., Zhao L., Ling T., Yang X. Rock mass collapse mechanism of concealed karst cave beneath deep tunnel // International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences. 2017. Vol. 91. P. 133–138.
27. Zhang Q., Wang J., Feng L. Mechanical Mechanism of Hydraulic Fracturing Effect Caused byWater Inrush in Tunnel Excavation by Blasting // Mathematical Problems in Engineering. 2021. Vol. 2021. ID 9919260.
28. Zhao C., Schmüdderich C., Barciaga T., Röchter R. Response of building to shallow tunnel excavation in different types of soil // Computers and Geotechnics. 2019. Vol. 115. ID 103165.
29. Yu J., Leung C. F., Huang M., Tan J. Q. W. Assessment of settlement-based strain in masonry building facade due to tunneling // Computers and Geotechnics. 2022. Vol. 144. ID 104658.
30. Ren S., Cui F., Zhao S., Cao J., Bai J. et al. Investigation of the Height of Fractured Water-Conducting Zone: A Case Study // Geotechnical and Geological Engineering. 2021. Vol. 39. Iss. 4. P. 3019–3031.
31. Марысюк В. П., Трофимов А. В, Андреев А. А., Колганов А. В. Применение данных микросейсмического мониторинга для прогноза величины зоны влияния очистных работ на руднике «Октябрьский» // Горный журнал. 2024. № 3. С. 41–47.