НСМУ Горный Международная научно-практическая конференция Горное дело в

НСМУ «Горный» Международная научно-практическая конференция «Горное дело в XXI веке: технологии, наука, образование» 28 -29 октября 2015 года Региональный прогноз удароопасности на рудниках ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» . Перспективы развития Авторы: Наговицин Юрий Николаевич Главный инженер Какошина Лариса Владимировна Начальник отдела сейсмического мониторинга ЗФ ПАО «ГМК «Норильский никель» Центр геодинамической безопасности

Талнахский рудный узел Шахта «Скалистая» 1

Структурная схема прогноза геодинамических явлений Сейсмический мониторинг ЦГБ Нанесение границ удароопасных зон (Региональный прогноз) УППГУ рудников Уточнение категории удароопасности инструментальными методами (Локальный прогноз) Принятие решений по организации горных работ и управлению состоянием массива 2

Технические средства сейсмических систем Технические средства, с помощью которых осуществляется сейсмический мониторинг, имеют двухуровневую структуру (наземную и подземную). К наземному комплексу относятся: Ø аппаратура селекции и накопления (АСН-7) Ø поверхностные блоки телеметрической аппаратуры приема-передачи сигнала (ТАППС) 1 2 1. Аппаратура АСН-7 предназначена для аналогоцифрового преобразования сигналов, поступающих на ее входы, распознавания и селекции по энергетическим и временным критериям на фоне электрических и технологических помех, накопления и передачи информации в ПЭВМ для дальнейшей обработки и интерпретации. 2. Аппаратура ТАППС предназначена для непрерывного приема-передачи информации от сейсмоприемников по двухпроводным линиям связи на пункт сбора и обработки информации, в реальном режиме времени на расстояние до 8 км. 3

Технические средства сейсмических систем Ø Ø К подземному комплексу относятся: кабельные линии связи сейсмические павильоны, оборудованные : аппаратурой сбора и передачи информации – АСПИ (подземный блок ТАППС); трехкомпонентными сейсмическими датчиками – GS-20 DX. Сейсмопавильон Подземные блоки ТАППС Подземный блок ТАППС Сейсмодатчики GS-20 DX Сейсмодатчик GS-20 DX 4

Система сейсмического мониторинга «Релос-РШ-64» Расположение сейсмических павильонов в плане Конфигурация сейсмической сети по глубине 30 сейсмопавильонов: • 13 – на руднике «Октябрьский» ; • 17 – на руднике «Таймырский» 5

Система сейсмического мониторинга ISS Расположение сейсмических павильонов в плане МГП шахты «Скалистая» рудника «Комсомольский» Всего установлено 12 сейсмопавильонов 6

Принятые критерии удароопасности Основной величиной, с помощью которой ведется оценка и региональный прогноз удароопасности для условий Талнахского и Октябрьского месторождений, является комплексный параметр, отражающий количественные и энергетические показатели сейсмической активности. Активность N – это приведенное количество сейсмических событий на участке с энергией свыше Ео = 70 Дж за представительный удельный интервал времени регистрации t = 31 день (t = 91 день – для системы ISS) перед моментом прогнозирования; Суммарная деформация D – это приведенная сумма деформаций (квадратных корней энергии) сейсмических событий с энергией свыше Ео = 70 Дж, отнесенная к деформации события с энергией 10 Дж (50 Дж - для системы ISS). 7

Корректировка критериев удароопасности По результатам научно-исследовательских работ, в процессе работоспособности параметра, в расчет были внесены следующие изменения: анализа Ø введен поправочный коэффициент β, позволяющий учитывать свойства массива накапливать упругую энергию в блочных структурах и выделять ее в виде сильных энергетических событий Ø скорректирован коэффициент, учитывающий степень затухания сейсмической активности со временем – заменена прямая зависимость влияния энергии сейсмических событий на экспоненциальную (чем дальше сейсмическое событие отстоит от даты показания параметра, тем меньше значение его энергии Ø введен порог значимости сейсмических событий по значению энергии – события, имеющие энергию менее 70 Дж в результате затухания, в расчет не принимаются. 8

Представляемая документация результатов сейсмического мониторинга Радиус влияния вокруг гипоцентра крупного сейсмического события наносится на карту текущего прогноза в виде окружности зеленого цвета для событий свыше 4500 Дж и красного для событий свыше 10000 Дж. Расчетный размер опасной зоны влияния события вычисляется по формуле: R Е = 1, 5 E 1/3+ R, м ( R – 15 м) 9

Представляемая документация результатов сейсмического мониторинга Энергия Кол-во событий % < 70 Дж 6 3. 40% 70 - 500 Дж 134 77. 40% 500 - 1500 Дж 23 13. 20% 1500 - 4500 Дж 10 5. 70% > 4500 Дж 0 0% Всего 173 100% 10

Сервис «ЦГБ – контроль горного давления» Запуск программы katalog. A. exe позволяет выбрать необходимый рудник и запустить соответствующий программный модуль для работы с информацией каталогов сигналов данного рудника. 2 -я Северная, зона для экспрессграфика Чтобы построить график по F для выделенной зоны, достаточно нажать клавишу «ENTER» . Далее необходимо выбрать дату первой точки графика и нажать «Построить график» Модуль «УППГУ» предназначен для просмотра и ввода данных специалистами УППГУ по трем типам: • Данные визуального осмотра горных выработок при возникновении сейсмического события с энергией выше критической (4500 Дж). • Проведение профилактических мероприятий по разгрузке горного массива. • Данные инструментального контроля (Локального прогноза). Пункты меню «Визуальный осмотр» , «Инструментальные замеры» и «Профилактика» доступны только специалистам УППГУ для ввода и редактирования. «Просмотр информации» доступен остальным пользователям сервиса «ЦГБ – контроль горного давления» . 11

Заключение Комплексный подход, реализованный в ЗФ, и включающий 2 -х уровневый прогноз (региональный и локальный) «опасных» по горным ударам зон, постоянный контроль за изменением напряженно-деформированного состояния горного массива в процессе отработки с организацией научно-исследовательских работ, позволяет в настоящее время обеспечивать высокую степень геодинамической безопасности при ведении горных работ в особо сложных горно-геологических условиях. 12