автореферат диссертации по разработке полезных ископаемых, 05.15.11, диссертация на тему:Научные основы и методы оценки прогноза природно-техногенных напряжений для обеспечения геодинамической безопасности при широкомасштабных горных работах в блочном массиве

Введение

1. Состояние проблемы техногенной сейсмичности и геодинамической безопасности и обоснование выбранного направления исследований

1.1. Возникновение проблемы техногенной сейсмичности в регионе и обоснование путей ее решения

1.1.1. Основные черты геологического строения Балтийского щита

1.1.2. Тектоническая эволюция региона

1.1.2.1. Неотектонические движения

1.1.2.2. Постледниковые и современные движения

1.2. Сейсмотектонические условия

Балтийского щита

1.2.1. Сейсмогенные зоны и сейсмотектонические структуры Кольского полуострова

1.3. Выводы и задачи исследований

2. Блочное строение Хибин и геодинамическое взаимодействие блоков

2.1. Геологическое строение Хибинского массива и отличительные черты его геоморфологии

2.2. Методика исследований блочного строения Хибинского массива и выявления активных разломов

2.2.1. Геоморфологические признаки разломов

2.2.2. Подтверждение результатов геоморфологического анализа тектонических форм рельефа

2.2.3. Определение возраста движений

2.2.4. Определение относительной скорости движений блоков различного ранга

2.2.4.1. Сопоставление результатов геоморфологических исследований с инструментальными измерениями скорости поднятия блоков

2.2.5. Выявление закономерностей иерархичности структуры Хибин

2.3. Влияние разломов на напряженно-деформированное состояние массива 120 2.3.1. Результаты анализа оценки напряжений методом разгрузки для определения их величины и направления действия в выявленных блоках

2.3.2. Реконструкция полей палеоналряжений по данным съемки трещиноватости и анализ трещин, выявленных на картах и аэрофотоснимках

2.3.3. Величина зон влияния разломов на напряженно-деформированное состояние массива по данным визуальных и инструментальных наблюдений 133 2.4. Выводы

3. Сейсмичность Хибинского массива

3.1. Пространственно-временные параметры сейсмичности

3.1.1. Уточнение скоростной модели среды

3.1.2. Обоснование оптимальной сети станций для исследования параметров очагов землетрясений

3.1.3. Динамика сейсмического процесса в блочном массиве и оценка критического уровня предельных техногенных воздействий

3.1.4. Влияние горных работ на изменение напряженно-деформированного состояния и сейсмичность

3.2. Выводы

4. Исследование реакции блочного массива на техногенное воздействие на основе анализа сейсмических событий малых энергий

4.1. Реакция блочного массива на мощные технологические взрывы

4.2. Поведение блочного массива в период подготовки землетрясения и после него

4.3. Исследование возможности прогноза землетрясений на основе регистрации сейсмических событий малых энергий

4.4. Выводы

5. Методические основы прогноза техногенных землетрясений и разработка мер предотвращения горных ударов с учетом геолого-структурных данных для обеспечения геодинамической безопасности

5.1. Оценка максимально возможной магнитуды техногенного землетрясенияпо геолого-структурным данным

5.2. Оценка максимально возможной магнитуды землетрясения по графикам повторяемости

5.3. Разработка комплекса мер предотвращения горных ударов

5.3.1 Выбор мест заложения шахтных стволов и основных капитальных выработок с учетом геодинамического районирования

5.4. Разработка локальных мер предотвращения горных ударов

5.4.1. Снижение удароопасности камуфлетным взрыванием зарядов В В

5.4.2. Снижение удароопасности камуфлетным взрыванием зарядов на компенсационные скважины

5.4.3. Снижение удароопасности разгрузочными скважинами

5.4.4. Выбор устойчивой формы поперечного сечения выработок

5.4.5. Разработка мероприятий по защите людей и выработок от последствий горных ударов

5.5. Оценка эффективности мероприятий по предотвращению горных ударов в шахтных условиях

5.5.1. Оценка эффективности мероприятий ультразвуковым методом

5.5.2. Оценка эффективности противоударных мероприятий методом электромагнитной эмиссии

5.5.3. Оценка эффективности противоударных мероприятий методом дискования керна

5.6. Внедрение мер предотвращения горных ударов

5.7. Выводы 378 Заключение 382 Литература 389 Приложения

Актуальность проблемы. Многолетняя интенсивная эксплуатация месторождений полезных ископаемых приводит к углублению горных работ и увеличению площади очистной выемки, что существенным образом влияет на исходное поле напряжений, создает предпосылки для формирования предельно напряженных участков массива пород и влечет за собой резкое ухудшение горнотехнической обстановки. Возрастающее с глубиной горное давление проявляется в виде толчков, стреляний, микроударов и горных ударов. На многих месторождениях отмечаются случаи горнотектонических ударов с внезапными подвижками блоков по тектоническим нарушениям, что обусловлено совместным воздействием естественных и техногенных факторов.

В настоящее время в решении проблемы горных ударов достигнуты значительные успехи, исследован механизм их проявления и энергия, однако большое разнообразие горно-геологических условий эксплуатации месторождений, различия в геологической истории развития регионов и наличие в них тектонически активных разломов, определяющих геодинамику блочных структур и целый ряд других факторов приводит к тому, что горные и горнотектонические удары происходят не только под влиянием локальных, но и региональных воздействий.

Изучению проблемы горного давления и борьбы с горными ударами на рудных и нерудных месторождениях посвящены работы многих исследователей. Особый вклад в ее решение внесли отечественные ученые С.Г.Авершин, И.Т.Айтматов, В.И.Борщ-Компониец, Я.А.Бич, Н.П.Влох, В. Б. Дьяковский, П.В.Егоров, М.В.Курленя, В.С.Куксенко, А.А.Козырев, С.М.Капустянский, Г.А.Марков, И.М.Петухов, В.А.Смирнов, А.А.Филинков, Г.Л.Фисенко, Б.В.Шрепп, Е.И.Шемякин, В.С.Ямщиков, и многие другие. Из зарубежных исследователей известны работы Э.Айзаксона, П.Кноля,

Н.Хаста, Е.Лимана, Ч.Джегера, Л.Мюллера, Е.Брауна, Д.Денхама и других.

Благодаря этим исследованиям проблема прогноза и предотвращения горных ударов при эксплуатации месторождений практически решена, в результате чего разработана энергетическая модель очага горного удара, что является большой заслугой таких ученых, как И.М.Петухов, А.Н.Ставрогин, А.М.Линьков, В.А.Смирнов, П.В.Егоров, Б.Ш.Винокур и других.

В последние годы на многих месторождениях отмечаются горнотектонические удары, которые являются наиболее опасными, так как они охватывают большие участки шахтных полей. Значительные по силе проявления горнотектонические удары отмечались на рудниках Норильска, СУБРа, Горной Шории, Хибин, Ткибули-Шаорском месторождении.

Решение проблемы горнотектонических ударов потребовало знаний о геолого-структурном и тектоническом строении районов месторождений, исследования блочного строения и геодинамического взаимодействия блоков. Проведение таких исследований на удароопасных месторождениях было организовано под руководством ВНИМИ и КузПИ и дало положительные результаты. Под руководством И.М.Петухова и И.М.Ватутиной разработана методика геодинамического районирования месторождений по удароопасности, что дало возможность прогнозировать удароопасные участки и зоны уже на стадии составления проектов отработки месторождений. Большой вклад в эти исследования внесли ученые: Г.А.Марков, Е.И.Шемякин, М.А.Садовский, М.В.Курленя, И.Т.Айтматов, Н.П.Влох, В.А.Смирнов, В.М.Проскуряков, С.А.Батугин, П.В.Егоров, Р.А.Такранов, В.Б.Дьяковский, А.А.Козырев и многие другие. В этих исследованиях принимал участие и автор данной работы.

Некоторые удары горнотектонического типа по интенсивности воздействия и механизму проявления вполне сопоставимы с мелкофокусными землетрясениями и в работах исследователей, занимающихся этой проблемой, появился термин техногенная сейсмичность.

На рудниках Хибин проблема горных ударов возникла к началу 80-х годов, когда в эксплуатацию были введены горизонты, расположенные ниже уровня дна долин. Количество выброшенной породы в горные выработки при горных ударах достигало 100 и более тонн. Участились случаи горнотектонических ударов, а сейсмическими станциями стали регистрироваться землетрясения, эпицентры которых расположены непосредственно в Хибинском массиве. Наиболее сильное землетрясение в Хибинах произошло 16 апреля 1989 года и привело к восьмибалльным разрушениям на Кировском руднике. В пос. Кукисвумчорр, городах Кировске и Апатиты это землетрясение ощущалось интенсивностью 6, 5 и 4 балла соответственно. Оно зарегистрировано более чем на 20 сейсмических станциях, расположенных на территории России и Скандинавии и по мнению большинства исследователей его природа является техногенной.

Большое количество публикаций и научных работ, выполненных на эту тематику, а также сложности эксплуатации глубоких горизонтов рудников в условиях высокого горного давления, свидетельствуют об актуальности проблемы, связанной с безопасной и эффективной эксплуатацией рудных месторождений.

Рассматриваемая, на основе новых данных и представлений проблема обеспечения геодинамической безопасности, является актуальной не только для районов ведения интенсивных горных работ, где количество извлеченной горной массы достигает нескольких миллиардов тонн, но и при создании больших хвостохранилищ, отвалов, водохранилищ и имеет важное не только научное и народнохозяйственное, но и социальное значение, поскольку в практике промышленного и гражданского строительства возникла необходимость оценки сейсмической опасности от техногенных землетрясений.

Исследования выполнены в рамках плановой темы Кольского регионального сейсмологического центра Кольского научного центра Российской академии наук "Техногенная сейсмичность в районах промышленного освоения Европейского севера" (№ государственной регистрации 01.9.40 004366) под научным руководством и при непосредственном участии автора, а также по проекту "Создание Кольского геодинамического полигона для контроля воздействия на земную кору крупномасштабных естественных и антропогенных факторов, в том числе мощных взрывов различного назначения и захоронения радиоактивных отходов" в рамках Российского фонда фундаментальных исследований (проект 93-05-8090) и региональной темы "Создание Кольского геодинамического полигона для оценки допустимого воздействия крупномасштабной деятельности на высоконапряженные кристаллические массивы на территории Евро-Арктического региона".

В работе использованы материалы и результаты исследований, полученные автором в период работы на рудниках Хибин в качестве рудничного геолога и начальника службы прогноза и предотвращения горных ударов, проводимых в соответствии с Координационным планом НИР и ОКР на 1980-85 г.г. и Программой НИР и ОКР на 1986-90 г.г. по проблеме горных ударов, разработанных на основе Постановлений ГКНТ № 86 от 02.04.81 г. и № 552 от 29.10.85 г.

В разделе, касающемся сейсмичности Балтийского щита использованы материалы заключительного отчета "Оценка сейсмической опасности площадки Кольской АЭС-2, кн. 2 - сейсмология и сейсмотектоника", М., 1993 г., в составлении которого автор принимал участие как исполнитель работы.

Основой в разделе геодинамических исследований являются материалы кандидатской диссертации автора "Геомеханическое обоснование комплекса мер предотвращения горных ударов при отработке глубоких горизонтов Хибинских апатито-нефелиновых месторождений с учетом геодинамики" (1988 г.), положения которой были расширены и уточнены в последние годы.

Целью работы является установление критических пределов совместного влияния природных и техногенных воздействий на напряженно-деформированное состояние блочного массива для разработки мер по обеспечению геодинамической безопасности при интенсивных горных работах в больших объемах и эффективной и безопасной эксплуатации месторождений.

Идея работы заключается в том, что скальный массив, осложненный разломами разного масштаба, иерархии, возраста и тектонической активности при совместном проявлении природно-тектонических и техногенных напряжений является геодинамически саморегулирующейся блочной системой, предопределяющей режим напряженно-деформированного состояния, на основе чего разрабатываются эффективные мероприятия для обеспечения геодинамической безопасности интенсивных горных работ.

Основные задачи работы:

- исследовать тектоническое строение региона, выявить активные геодинамические блоки и разломы, установить время их активизации и оценить их активность по относительной скорости движений;

- исследовать основные закономерности влияния активных разломов на напряженно-деформированное состояние и удароопасность массива; исследовать особенности изменения напряженно-деформированного состояния блочного массива, находящегося под совместным воздействием тектонических напряжений и интенсивных горных работ в больших объемах; выявить причины резкого увеличения энергетики сейсмических процессов в районе Хибин и качественно оценить их энергетический уровень;

- разработать научные основы оценки интенсивности техногенных землетрясений и их максимально возможной магнитуды на основе геолого-струкгурных и геоморфологических данных;

- разработать и внедрить региональные и локальные мероприятия по профилактике и предотвращению горных и горнотектонических ударов;

- разработать и внедрить результаты исследований в виде рекомендаций по организации наблюдений за техногенными землетрясениями, их прогнозу и оценке сейсмической опасности в регламентах и проектных разработках при строительстве ответственных и потенциально экологически опасных объектов, а также при интенсивных горных работах.

Методы исследований. Общей теоретической и методологической основой работы является подход, базирующийся на анализе и научном обобщении результатов натурных наблюдений и исследований проявления горного давления с помощью геомеханических и геофизических методов. Анализировались данные инструментальных наблюдений (регистрация ЭМЭ, методы разгрузки и дискования керна, сейсмический метод, геодезические наблюдения) за напряженно-деформированным состоянием массива с позиций блочной среды, а также исследовалась реакция массива на техногенное воздействие на основе энергетики сейсмического процесса. Проводились геодинамические исследования с использованием геолого-структурного и геоморфологического методов. Для решения поставленных задач использовались методы математической статистики, теории вероятностей с использованием электронно-вычислительной техники.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

- исследования послеледниковых форм рельефа позволяют выявить блочное строение района, установить местоположение активных разломов, классифицировать их по активности, размеру и возрасту и осуществить геодинамическое районирование глубоких горизонтов шахтных полей по удароопасности;

- при совместном влиянии природных полей напряжений и техногенного воздействия, обусловленного извлечением и перемещением горной массы в больших объемах и на большой площади, существует критический уровень техногенных нагрузок, при достижении которого блочный массив как геодинамическая система теряет устойчивость, часть блоков начинает испытывать внезапные подвижки и смещения по разломам, что проявляется в виде горнотектонических ударов и техногенных землетрясений, интенсивность которых зависит от размеров геодинамических блоков, уровня техногенных нагрузок и величины тектонических напряжений, закономерности распределения которых определяются блочным строением района;

- активные разломы определяют напряженно-деформированное состояние массива внутри блоков и на их границах, вблизи зон разломов формируются предельно напряженные участки массива, являющиеся потенциально удароопасными, для приведения их в неудароопасное состояние разработаны и опробованы региональные и локальные мероприятия, параметры которых уточнены применительно к глубоким горизонтам апатитовых рудников, что обеспечивает эффективные и безопасные условия эксплуатации.

Научная новизна работы заключается в разработке и развитии, применительно к рудным и нерудным месторождениям, нового научного направления - обеспечения геодинамической безопасности при ведении интенсивных горных работ в больших объемах и прогноза техногенных землетрясений на основе изучения послеледниковых форм рельефа, активности блоков с учетом их размеров и разломов с учетом их ранга и возраста, масштабов очистной выемки и площади, на которой она осуществляется, что позволило получить впервые следующие научные результаты:

- разработано научное обоснование геодинамического обеспечения безопасного промышленного освоения региона Хибин при интенсивных горных работах, включающее в себя методику выявления активных разломов, основанную на анализе послеледниковых форм рельефа и методику оценки максимально возможной магнитуды техногенного землетрясения, созданную на основе анализа геолого-тектонических и геоморфологических данных;

- изучены закономерности блочного строения Хибин и выявлены активные разломы различного масштаба, пространственно-иерархической связи, возраста и тектонической активности, которые классифицированы по размеру и активности; доказана унаследовнность в тектонической активности региона. На основе структурно-тектонических закономерностей создана геодинамическая модель блочного массива Хибин, которая реализуется в условиях совместного проявления природной и техногенной сейсмичности;

- доказано влияние перемещения больших объемов горных пород и руд на перераспределение поля напряжений в блочной среде, определена критическая величина сдвиговой составляющей в плоскости разлома, обуславливающей горно-тектонические удары и техногенные землетрясения, создана модель механизма техногенной сейсмичности при интенсивных горных работах в больших объемах, при этом установлено, что прямая зависимость роста сейсмичности от количества извлеченного полезного ископаемого и взорванного В В наблюдается лишь до достижения критического уровня воздействия на блочный массив, после чего даже при резком снижении техногенного воздействия сейсмичность не снижается, то есть происходит внутренняя перестройка блочного массива как системы; оценен среднегодовой фон естественной сейсмичности в Хибинах, который за счет влияния горных работ в больших объемах возрос на два порядка; изучены закономерности распределения сейсмических явлений техногенного происхождения и их энергетики по площади и во времени.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций обеспечивается применением современных методов анализа, привлечением обширных фактических материалов работы рудников и экспериментальных данных, полученных в натурных условиях на замерных станциях геофизических и геомеханических наблюдений за напряженно-деформированным состоянием массива (методы: разгрузки, дискования керна, регистрации естественного электромагнитного излучения в режиме профилирования горных выработок и на замерных станциях), анализом условий и причин проявления горных и горнотектонических ударов, а также данных сейсмологических исследований и наблюдений (более 5000 сейсмических событий малых энергий - толчков в массиве, около 600 землетрясений), сходимостью результатов теоретических исследований и моделирования с результатами натурных измерений и наблюдений.

Личный вклад автора диссертационной работы: постановка задач, организация и научное руководство многолетними натурными наблюдениями и исследованиями (с 1980 года) по проблеме прогноза и предотвращения горных ударов при интенсивных горных работах на глубоких горизонтах рудников, а также научное руководство и исследования по теме "Техногенная сейсмичность в районах промышленного освоения Европейского севера России", результаты которых приведены в диссертационной работе; разработка и уточнение методики геодинамического районирования региона Хибин на основе анализа послеледниковых форм рельефа, выявление геолого-структурных и горно-технических факторов удароопасности, оценка размеров зон влияния разломов на удароопасность;

- разработка и уточнение эффективных параметров мероприятий по снижению удароопасности на апатитовых рудниках Хибин;

- научное обоснование методики оценки максимально возможной магнитуды техногенного землетрясения на основе геолого-структурных и геоморфологических данных, определение фона естественной сейсмичности региона Хибин и оценка критического уровня техногенных нагрузок, совместное влияние которых с природными напряжениями приводит к качественно новому уровню напряжений в массиве и проявлению техногенной сейсмичности;

- сбор и анализ материалов, полученных другими исследователями, что способствовало более полному и обоснованному обобщению по теме диссертации.

Практическая значимость работы:

- разработаны на уровне изобретений локальные меры по снижению удароопасности, основанные на использовании разгрузочных и защитных щелей, создаваемых скважинами, определены их параметры и области эффективного применения. Результаты работ включены во "Временные указания по приведению выработок в неудароопасное состояние методом бурения разгрузочных скважин и шпуров на рудниках производственного объединения "Апатит" (Апатиты-Кировск, 1989), в "Указания по безопасному ведению горных работ на Хибинских месторождениях, склонных к горным ударам" (Апатиты-Кировск, 1985), "Инструкцию по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях (объектах строительства подземных сооружений), склонных к горным ударам" (Л.: ВНИМИ, 1989).

- разработана и обоснована классификация активных разломов Хибин, что позволило использовать результаты исследований при проектировании и строительстве глубоких горизонтов рудников, провести геодинамическое районирование шахтных полей по удароопасности. Рекомендации по геодинамическому районированию вошли в "Методические указания по геодинамическому районированию месторождений" (Л.: ВНИМИ, 1989);

- разработан инженерный метод оценки максимально возможной магнитуды техногенного землетрясения и использован в проекте строительства Кольской АЭС-2 (заключительный отчет "Оценка сейсмической опасности площадки Кольской АЭС-2, книга 2 -сейсмология и сейсмотектоника", Москва, 1993).

Реализация работы. Результаты геодинамических исследований по выявлению активных разломов и оценке их потенциальной удароопасности и рекомендации по применению региональных мер борьбы с горными и горно-тектоническими ударами использованы институтом "Гипроруда" в проектах строительства глубоких горизонтов Кировского, Юкспорского и Расвумчоррского рудников для обеспечения эффективной и безопасной эксплуатации.

Локальные мероприятия по снижению удароопасности, основанные на создании разгрузочных щелей скважинами и шпурами используются на всех подземных апатитовых рудниках Хибин и обеспечивают эффективную и безопасную эксплуатацию месторождений.

Результаты исследований по оценке максимально возможной магнитуды техногенного землетрясения при интенсивных горных работах в больших объемах доведены до практического применения и внедрены в практику проектирования и строительства Кольской атомной станции. Заключительный отчет по оценке сейсмической опасности и сейсмическим условиям размещения АЭС прошел экспертизу и одобрен МАГАТЭ.

Выводы и результаты исследований использованы в 6 нормативно-методических • документах, утвержденных контролирующими и руководящими органами горнодобывающих отраслей.

Апробаиия работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на: Всесоюзном семинаре по проблеме борьбы с горными ударами (Ленинград, 1986), Координационных совещаниях по проблеме горных ударов при разработке рудных и нерудных месторождений (Кировск, 1984, 1991), 8 Всесоюзном совещании по измерениям напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 1982), научном семинаре по горной геофизике (Сухуми, 1983), Всесоюзном симпозиуме "Тектонические основы и инженерно-геологические аспекты изучения напряженного состояния пород при разведке и эксплуатации месторождений" (Апатиты, 1983), Всесоюзном совещании по геодинамическому районированию месторождений (Кемерово, 1987), Всесоюзных конференциях и совещаниях по механике горных пород (Тбилиси, 1983, 1985, 1989;

Апатиты, 1986; Фрунзе, 1989), научно-техническом семинаре по горной геофизике (Батуми, 1985), Всесоюзном совещании "Проблемы техногенного изменения геологической среды и охраны недр в горнодобывающих районах" (Пермь, 1991), научных семинарах ВНИМИ, ИФЗ им. О.Ю.Шмидта, научно-технических совещаниях производственного объединения "Апатит", на семинаре в университете Бергена (1995), втором Всероссийском семинаре по "Физике и механике разрушения горных пород применительно к прогнозу динамических явлений в горном массиве" (С.-Петербург, 1994), 3-ем Международном симпозиуме "Горное дело" (С.-Петербург, 1994), на Всероссийском семинаре по геодинамическому районированию недр (С.-Петербург, 1995), на 1-ой Международной конференции "Экология и развитие Северо-запада России" (С.-Петербург, 1995), на 3-ем Международном Баренцевоморском симпозиуме "Окружающая среда в Баренцевоморском регионе" (Киркенес, 1996), на II Международном рабочем совещании "Проблемы геодинамической безопасности" (С.-Петербург, 1997).

Публикации. По материалам исследований опубликовано -55 печатных работы, из них публикации отражают основное содержание диссертации.

Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложена на 388 страницах, содержит 97 рисунков, 54 таблицы, список литературы из 181 наименования, приложения.

5.7. Выводы

В результате проведенных исследований установлено, что восприятие блочных структур, как иерархически ранжированных систем, позволяет на основе геолого-структурных данных более обоснованно осуществлять оценку максимально возможной магнитуды техногенного землетрясения. Это является важным для многих районов, о сейсмичности которых известно немного, но, в силу необходимости, планируется строительство ответственных и потенциально экологически опасных объектов и сооружений, а также при интенсивной эксплуатации месторождений.

В этом случае максимально возможную магнитуду землетрясения представляется возможным оценивать основываясь на размерах геодинамических блоков, их иерархии и пространственном расположении относительно района интенсивного техногенного воздействия, используя при этом различные имеющиеся геологические материалы.

Сопоставление результатов оценки максимально возможной магнитуды, полученных по графикам повторяемости землетрясений и на основе геолого-струкгурных данных показало удовлетворительную сходимость, что дает основания применять предложенную методику на практике.

Поскольку техногенные землетрясения являются результатом внезапных подвижек блоков по разломам и могут привести к разрушению как наземных, так и подземных объектов и сооружений, расположенных вблизи разломов, то для обеспечения геодинамической безопасности необходимо знать не только максимально возможную магнитуду техногенных землетрясений, но и размеры площади, на которой они проявляются. Это позволит не только прогнозировать проявление негативных последствий, связанных с многолетней интенсивной эксплуатацией месторождений полезных ископаемых, но и предотвращать их.

Максимально возможная магнитуда техногенного землетрясения в Хибинах при активизации блоков IV ранга составит М=4,8, блоков III ранга - М= 5,2, II ранга - М=6,0.

Сопоставление и анализ данных о объемах извлеченного полезного ископаемого, времени начала активизации сейсмических процессов, площади очистной выемки, размерах выявленных геодинамических блоков, и размерах площади, на которой проявляются техногенные землетрясения показывают, что рост сейсмичности отмечается с начала восьмидесятых годов. К этому времени суммарный объем извлеченного полезного ископаемого превысил 600 млн. тонн, что учетом вскрышных работ составило около 2 млрд. тонн. Площадь очистной выемки составляла около 12 км2 и в 2-2,5 раза превышала среднюю площадь блоков IV ранга. Эпицентры землетрясений главным образом группируются в блоках 2 ранга, в которых расположены эксплуатируемые месторождения, то есть на участках массива в наибольшей степени подвергающихся совместному воздействию природных и техногенных факторов. В результате на границах части блоков 3 и 4 рангов напряженно-деформированное состояние достигло предельного и они потеряли устойчивость, что нарушило равновесное состояние всей их системы и привело к сбросу и перераспределению накопленной энергии.

Проявление землетрясений в пределах этих блоков позволяет отнести их к опасным по проявлению внезапных подвижек по разломам и в случае необходимости строительства каких-либо объектов и сооружений предусматривать не только мероприятия, связанные с сейсмическим воздействием, но и с возможными внезапными смещениями по разломам. Схема сейсмоактивных блоков показана на рисунке 80.

Проведенные исследования позволили разработать и обосновать рекомендации по применению региональных мер предотвращения горных ударов и использовать их уже на стадии проектирования. Благодаря чему удалось:

1. Располагать шахтные стволы и основные капитальные выработки за пределами удароопасных участков массива пород, прилегающих к тектонически активным разломам и обеспечить тем самым безопасность при проведении горных выработок, а также снизить затраты на противоударные мероприятия.

381

2. Ориентировать основные выработки преимущественно по направлению действия главных максимальных напряжений в выявленных геодинамических блоках.

3. Разработать эффективные параметры локальных мер предотвращения горных ударов на глубоких горизонтах апатитовых рудников Хибин, определить область их ~ применения с учетом механических свойств пород и руд и направления действия максимальных напряжений.

4. Испытать локальные меры предотвращения горных ударов в шахтных условиях, провести комплексную оценку их эффективности (тремя методами оценки категории удароопасности) и внедрить такие мероприятия как разгрузочные щели и разгрузочные скважины, камуфлетное взрывание как с компенсационными скважинами или шпурами, так и без них, придание выработкам шатровой формы свода с камуфлетными шпурами в замке шатра.

5. Определить последовательность и необходимый минимум работ, обеспечивающих безопасность при проведении выработок на удароопасных участках глубоких горизонтов апатитовых рудников Хибин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации на основе новых данных и представлений разработано и получило развитие применительно к рудным и нерудным месторождениям новое научное направление - обеспечение геодинамической безопасности и прогноз техногенных землетрясений при интенсивных горных работах в больших объемах, имеющее важное не только научное и народно-хозяйственное, но и социально-экологическое значение при промышленном освоении территории и недр.

Основные научные выводы, сделанные в результате исследований заключаются в следующем:

1. Разработано научное обоснование и методология геодинамического обеспечения безопасного промышленного освоения региона Хибин при интенсивной эксплуатации месторождений полезных ископаемых. Доказана надежность методики выявления активных разломов, основанной на анализе поверхностей ледниковой эрозии, например, разломы в пределах шахтных полей Кировского и Юкспорского рудников, выявленные по послеледниковым формам рельефа, подтверждены при документации горных выработок на глубине 600-800 м от поверхности.

Установлено, что по активным разломам, которые сами по себе являются концентраторами напряжений, при интенсивном извлечении запасов руды в больших объемах происходят внезапные подвижки с выделением сейсмической энергии, что вызывает горнотектонические удары и техногенные землетрясения, проявляющиеся в горных выработках на участках большой протяженности. По интенсивности проявления они соответствуют землетрясениям силой 3-4 балла, а в отдельных случаях приводят к восьмибалльным разрушениям.

2. Изучены закономерности блочного строения Хибин и выявлены активные разломы различного масштаба, пространственноиерархической связи, возраста и тектонической активности. Разломы классифицированы по размеру, активности; доказана унаследовнность в тектонической активности региона. Создана подробная карта тектонически активных разломов.

На основе структурно-тектонических закономерностей создана геодинамическая модель блочного массива Хибин, которая реализуется в условиях совместного проявления природной и техногенной сейсмичности.

3. Установлено, что напряженно-деформированное состояние блочного кристаллического массива Хибин обусловлено геодинамическим взаимодействием блоков, составляющих саморегулирующуюся систему.

Определена роль и геодинамическое влияние разломов и блоков разного ранга на удароопасность и горные работы, установлено, что все горные удары на рудниках Хибин происходили на удалении от разломов не более чем на 40 м, а размеры удароопасной зоны вблизи активных разломов, установленные на основе шахтных наблюдений с помощью геофизических и геомеханических методов, в 5-10 раз превышают мощность самой зоны разлома. Изучены закономерности распределения сейсмических явлений и их энергетики по площади и во времени.

4. Доказано влияние перемещения больших объемов горных пород и руд на перераспределение поля напряжений в блочной среде. Определена критическая величина сдвиговой составляющей в плоскости разлома, обуславливающей горнотектонические удары и техногенные землетрясения. Расчеты показали, что при извлечении горной массы из геодинамического блока при неизменных горизонтальных напряжениях за счет уменьшения гравитационной составляющей сдвиговые напряжения в плоскости разлома увеличиваются на 9-20 МПа и по величине приближаются к критическим значениям. Сейсмическое воздействие массовых взрывов в таких условиях является "спусковым крючком" горнотектонического удара или техногенного землетрясения.

Создана модель механизма техногенной сейсмичности при интенсивных горных работах в больших объемах. Установлено, что резкое увеличение сейсмичности обусловлено объемами и темпами горных работ на апатитовых рудниках, в частности, рост числа землетрясений и их энергии начинается в случае, когда площадь очистной выемки в 2-2,5 раза превышает среднюю площадь геодинамического блока IV ранга. При этом доказано, что прямая зависимость роста сейсмичности от количества извлеченного полезного ископаемого и взорванного ВВ наблюдается лишь до достижения критического уровня воздействия на блочный массив, после чего даже при резком снижении техногенного воздействия сейсмичность не снижается. Выявлено, что среднегодовой фон естественной сейсмичности в Хибинах составлял около 1015 эрг и за счет влияния интенсивных горных работ в больших объемах возрос на два порядка.

5. Предложено теоретическое обоснование и расчетные методы прогнозной оценки интенсивности техногенных землетрясений в блоках разного ранга и размера с учетом их структурной характеристики. Проведенные прогнозы согласуются с многолетними сейсмологическими наблюдениями и результатами изучения землетрясения 16 апреля 1989 года. Это позволило дифференцировать мероприятия по предотвращению горных и горнотектонических ударов на апатитовых рудниках.

6. Разработаны обоснование и уточнена модель скоростной среды для региона Хибин, на основе чего предложен способ выбора рационального размещения сети станций для определения параметров землетрясений в условиях интенсивного техногенного воздействия на блочные массивы. Это повысило точность локации событий и дает возможность характеризовать сейсмичность сравнительно небольших по площади блоков IV ранга.

7. Разработаны эффективные параметры противоударных мероприятий для глубоких горизонтов апатитовых рудников, мероприятия испытаны в шахтных условиях и их эффективность оценена геофизическими и геомеханическими методами. Доказано, что наиболее эффективным является метод разгрузки скважинами или шпурами, с помощью которых создаются и защитные щели за счет раздавливания межскважинных целиков. Метод эффективен как в процессе проведения выработок, так и в пройденных выработках.

8. Разработан и обоснован комплекс региональных и локальных мер по предотвращению горных ударов в блочных скальных массивах. Мероприятия дифференцированы с учетом ранга и размера разломов и блоков и степени их активности, их применение обеспечивает безопасную и эффективную эксплуатацию месторождений.

9. Разработана теоретическая модель, позволяющая наряду с феноменологическим подходом прогнозировать появление событий более высоких энергий и осуществлять количественную меру качества их прогноза на основе анализа и обобщения результатов наблюдений за напряженно-деформированным состоянием массива с помощью регистрации сейсмических событий малых энергий.

10. Выявлено, что при технологических взрывах большой мощности (до 200 т ВВ, взрываемого в зоне ПГД) в высоконапряженном блочном массиве активизация сейсмических процессов сразу же после взрыва происходит в зоне активного разлома и вблизи него, и лишь спустя 2-3 часа активизируются сейсмические процессы в зоне ПГД от очистных работ, непосредственно вблизи взорванного заряда. При этом энергия единичного события вблизи разлома на порядок выше события в зоне ПГД и составляет около Ю6 Дж. Установлено также, что если сейсмическое воздействие землетрясения на массив в точке наблюдения составляет около 10й эрг/км2, то после землетрясения на этих участках сейсмические явления снижаются, то есть происходит разгрузка массива. Таким образом, сейсмическое воздействие массовых взрывов при указанных условиях производит разгрузку массива в предельно напряженных его участках вблизи разломов и является профилактическим мероприятием по снижению удароопасности.

Практическое значение работы:

1. Результаты исследований и практические рекомендации использованы в 6 нормативно-методических документах, утвержденных контролирующими и руководящими органами горнодобывающих отраслей промышленности таких как "Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях (объектах строительства подземных сооружений), склонных к горным ударам". -JL: ВНИМИ, 1989. - 58 е., "Методические указания по геодинамическому районированию месторождений". -JL: ВНИМИ, 1989. - 127 с.

2. Осуществлено геодинамическое районирование Хибинского массива, построена детальная карта блочного строения, что является базой для обеспечения геодинамической безопасности и оценки социальных (экологических) аспектов жизнедеятельности региона.

3. Предложен инженерный метод оценки максимально возможной магнитуды техногенных землетрясений, основанный на геолого-структурных и геоморфологических данных и позволяющий прогнозировать возможные чрезвычайные ситуации, связанные с последствиями техногенных землетрясений. Метод реализован в одобренном МАГАТЭ проекте строительства Кольской АЭС-2 (Заключительный отчет "Оценка сейсмической опасности площадки Кольской АЭС-2, книга 2 - сейсмология и сейсмотектоника", Москва, 1993. -196 е.), что позволило обоснованно оценить сейсмическую опасность для площадки АЭС и предусмотреть в проекте строительства зданий и сооружений необходимые требования по сейсмостойкости.

4. Разработаны региональные и локальные мероприятия по предотвращению и снижению опасности от горных и горнотектонических ударов ("Указания по безопасному ведению горных работ на Хибинских месторождениях, склонных к горным ударам. Апатиты-Кировск, 1985", "Временные указания по приведению выработок в неудароопасное состояние методом бурения разгрузочных скважин и шпуров на рудниках ПО "Апатит". Апатиты - Кировск, КНЦ АН СССР, 1989"), повышающие эффективность и безопасность горных работ. Мероприятия нашли широкое применение на апатитовых рудниках Хибин, а рекомендации по их применению использованы институтом "Гипроруда" в проектах строительства глубоких горизонтов апатитовых рудников. Благодаря чему удалось:

-располагать шахтные стволы и основные капитальные выработки за пределами удароопасных участков массива пород, прилегающих к тектонически активным разломам и обеспечить тем самым безопасность при проведении горных выработок, а также снизить затраты на противоударные мероприятия;

-ориентировать основные выработки преимущественно по направлению действия главных максимальных напряжений в выявленных геодинамических блоках;

-разработать эффективные параметры локальных мер предотвращения горных ударов на глубоких горизонтах апатитовых рудников Хибин, определить область их применения с учетом механических свойств пород и руд и направления действия максимальных напряжений;

-испытать локальные меры предотвращения горных ударов в шахтных условиях, провести комплексную оценку их эффективности (тремя методами оценки категории удароопасности) и внедрить такие мероприятия как разгрузочные щели и разгрузочные скважины, камуфлетное взрывание как с компенсационными скважинами или шпурами, так и без них, придание выработкам шатровой формы свода с камуфлетными шпурами в замке шатра;

-определить последовательность и необходимый минимум работ, обеспечивающих безопасность при проведении выработок на удароопасных участках глубоких горизонтов апатитовых рудников Хибин.

388

5. Разработаны принципы и организованы сейсмомониторинговые наблюдения за сейсмичностью, особенно с учетом техногенного фактора. Определена оптимальная сеть сейсмостанций.

6. Результаты исследований могут быть использованы при эксплуатации широкого круга месторождений руды, горно-химического сырья, минеральных удобрений, стройматериалов, которые представлены достаточно однородными скальными массивами.

Проведенные исследования, направленные на повышение эффективности и безопасности горных работ и обеспечение безопасного строительства и эксплуатации потенциально экологически опасных объектов, имеют большое и социальное значение, поскольку разработанные принципы и подходы позволяют прогнозировать уровень критических нагрузок на блочные скальные массивы, при котором начинают проявляться техногенные землетрясения, а предложенный метод оценки их максимально возможной магнитуды на основе геолого-структурных и геоморфологических данных дает возможность оценить ее без длительных сейсмологических наблюдений и в других регионах и на этой основе прогнозировать возможные чрезвычайные ситуации, которые могут возникнуть в результате техногенных землетрясений.

1. Carder D.S. Seismic investigations in the Boulder dam area 1940 and the influence of reservoir loading on local earthquake activity. - Bull. Seismol. Soc. Amer., 1945, v. 35, N4, pp. 175-192.

2. Gough D.J. Time dependence and trigger mechanisms for Kariba (Rhodesia) earthquakes. Eng. Geol., 1975, N10, pp. 211-217.

3. Гупта X., Растоги Б. Плотины и землетрясения. М.: Мир, 1979. -251 с.

4. Gupta Н.К., Jyer H.N. Are reservoir induced earthquakes of M=5,0 at Koyna, India preceded by pairs of earthquakes of M=4,0. - Bull. Seismol. Soc. Amer., 1984, v. 74, N3, pp.863-873.

5. Gupta H.K. The present status of reservoir seismicity investigations with special emphasis on Koyna earthquakes. Tectonophisics, 1985, v. 118,N3-4, pp. 257-279.

6. Simpson D.V. e. a. Two tipes of reservoir-induced seismicity. Bull. Seismol. Soc. Amer., 1988, v. 78, N6, pp. 2025-2040.

7. Bushbinder G., e.a. Seismicity induced on the LG-2 reservoir. Can. J. of Earth Sc., 1981, v. 18, N4, pp. 693-698.

8. Hofmann R.B. Reservoir filling and seismicity near the Oroville and San-Luis Dam, California. Man-made lakes: their problems and environment effects symposium, Kroxvill, 1973, pp. 468-471.

9. Мирзоев K.M., Негматуллаев C.X. Возбужденная сейсмичность в зонах водохранилищ на примере Нурекской ГЭС// Сборник советско-американских работ по прогнозу землетрясений, т. 2, кн. 1. Душанбе-Москва, 1979. С. 124-152.

10. Возбужденная сейсмичность в районе водохранилища Нурекской ГЭС/ Мирзоев К.М., Негматуллаев С.Х., Симпсон Д.В., Соболева О.В.//Дониш, Душанбе-Москва, 1987. -402 с.

11. Симпсон Д.В., Соболева О.В. Механизм возбуждения сейсмичности в районе Нурекского водохранилища//Сб. советско-американских работ по прогнозу землетрясений, т. 1, кн. 1, 1976. -С. 70-79.

12. Simpson D.W. Seismicity changes associated with reservoir loading. -Eng. Geol., 1976, N10, pp. 123-150.

13. Simpson D.W., Negmatullaev S.N. Induced seismicity at Nurek reservoie, Tadjikistan, USSR. Bull. Seismol. Soc. Amer., 1981, v. 71, pp. 1561-1586.

14. Соболева О.В. Изменение механизмов очагов слабых землетрясений под влиянием Нурекского водохранилища//Изв. АН СССР, Сер. Физ. Земли, 1980, №1. С. 34-42.

15. Влияние Нурекского водохранилища на перестройку современного структурного плана территории в связи с сейсмичностью /Чигарев Н.В., Тетерская З.И.,Иванченко Г.Н., Николаев В.А. //Неотектонические исследования и сейсмотектоника. М.: 1985. -193-205.

16. Tectonics and seismicity of the Toctogul reservoir region, Kirgisia, USSR. J.G.R., v. 86, NB1, pp. 345-358.

17. Simpson D.W. Triggered earthquakes. Annual Rev. of Earth and Planet. Scien., 1986, v. 14, pp. 21-42.

18. Carder D.S. Reservoir loading and local earthquakes. Bull. Geol. Soc. Amer., v. 81, N 8.

19. Шуркин К.А. Главные черты геологического развития архея Северо-Западного Беломорья//Л.: 1960, (Тр. ЛАГЕД АН СССР, вып. 9)

20. Перевозчикова В.А. и др.//Тектоника восточной части Балтийского щита. JL: Недра, 1974. 287 с.

21. Поляк Э.А. Геологическое строение Печенгской грукгуры//Геология и глубинное строение восточной части алтайского щита. JL: 1968.

22. Кратц К.О. Геология карелид Карелии. М. Л.: Изд. АН :ССР, 1963.

23. Тектоника Восточной части Балтийского щита//Под ред. еревозчиковой В.А. Л.: Недра, 1974. 281 с.

24. Вяюрюнен X. Кристаллический фундамент Финляндии//М.: Ш, 1959.

25. Makinen J., M. Ekman, A. Midtsundstad and O.Remmer. The ennosscandian Land Uplift Gravity Lines 1966-1984. Reports of the 'innish Geodetic Institute 85:4, Helsinki, 1986.

26. Мещеряков Ю.А. Избранные труды//М.: Наука, 1987. -278 с.

27. Robert M. Wood. Extraordinary Déglaciation Reverse Faults in Northern Fennoscandia//Neotectonics and Postglacial Rebaund. Kluwer icademic Publishers, 1989, pp. 141-173.

28. Граве M.K. Евзеров В.Я. Новейшие и современные екгонические движения в центральной части Кольского олуострова//Четвертичные отложения и грунтовые воды Кольского юлуострова. М.-Л.: Наука, 1964.

29. Лаврова М.А. Четвертичная геология Кольского олуострова//М.-Л. : Изд. АН СССР, 1960.

30. Никонов A.A. Развитие рельефа и палеогеография нтропогена на западе Кольского полуострова//М.-Л.: Наука, 1964.

31. Арманд А.Д., Самсонова Л.Я. Морские отложения и олоценовая тектоника района Кандалакши//М.-Л.: Наука, 1969.

32. Цирульникова М.Я., Сокол P.C. Особенности тектонического ¡троения восточной части Балтийского щита по геофизическим (анным/Деология и глубинное строение восточной части балтийского щита. Л.: Наука, 1968. С/58-63

33. Николаев Н.И., Бабак В.И., Медянцев А.И. Вопросы неотекгоники Балтийского щита и норвежских каледонид//Сов. геология, 1967, №3.

34. Яковлев В.М. Линия нивелирования 1 класса Кандалакша-Ковда //Сейсмические и геодинамические исследования на северо-востоке Балтийского щита. Апатиты, АН СССР, 1979. -С. 68-72.

35. Яковлев В.М. Об интерпретации повторных нивелирований линии Титан-Расвумчорр//Сейсмические 1 и геодинамические исследования на северо-востоке Балтийского щита. -Апатиты, АН СССР, 1979. -С. 73-79.

36. Яковлев В.М. Современные движения земной коры в зоне южного контакта Хибинского массива по данным геометрического нивелирования //Геофизические и геодинамические исследования на северо-востоке Балтийского щита. -Апатиты, АН СССР, 1982. -С. 88-95.

37. Яковлев В.М. Геодезический микрополигон на уровенном посту в Дальних Зеленцах//Геофизические исследования на европейском севере СССР. -Апатиты, АН СССР, 1983. -С. 104-107.

38. Е.О.Кременецкая, АС.Коломиец, О.Л.Черноусов. Первые результаты наблюдений на геодинамическом полигоне в районе Кольской АЭС//Геофизические исследования литосферы европейского севера СССР. -Апатиты, АН СССР, 1989. -С. 56-59.

39. Баржицкий В.В., Кременецкая Е.О. Современная геодинамическая активность восточной части Балтийского щита//Геофизические исследования литосферы Европейского севера СССР. -Апатиты, КНЦ АН СССР, 1989. -С. 35-41.

40. Баржицкий В.В. Тектонические черты северо-восточной части Балтийского щита по космогеологическим данным/Деотектоника, 1987, №6. С.16-18.

41. Гришин A.C. Геоблоки Балтийского щита//Методика и результаты геофизических исследований докембрийских пород восточной части Балтийского щита. -Петрозаводск, Карельский филиал АН КССР, 1987. -С. 5-13.

42. Николаев Н.И. Поздний этап неотектонических движений Скандинавии, Карелии, Кольского полуострова//М.: ДАН СССР, 1966, т. 167, № 6. С. 1358-1361.

43. Ассиновская Б. А. Механизмы очагов землетрясений северо-восточной части Балтийского щита//Изв. АН СССР, Физика Земли, 1986, № 1. С. 101-106.

44. Ружич В.В. Физико-механические условия формирования зеркал скольжения в зонах разломов//Геология и геофизика, 1988, №11. С. 38-44.

45. Солоненко В.П. Сейсмология и проблема предсказания землетрясений//Геология и геофизика, 1974, № 5. С. 168-177.

46. Козлов М.Т. Разрывная тектоника восточной части Балтийского щита//Л.: Наука, 1979. -140 с.

47. Панасенко Г.Д. Техногенная активизация тектонических процессов в Хибинском массиве, задачи и пути их изучения//Геофизические исследования на Европейском севере СССР. -Апатиты, КФ АН СССР, 1983. С. 25-37.

48. Марков Г.А., Панасенко Г.Д., Яковлев В.М. Прецизионные измерения техногенных деформаций в массиве//Инж. геология, 1980, N° 4. С. 110-116.

49. Сырников Н.М., Тряпицын В.М. О механизме техногенного землетрясения в Хибинах//ДАН СССР, 1990, т. 314, № 4. С. 830-833.

50. Тряпицын В.М., Кременецкая Е.О., Черевко B.C. Современная тектоника и сейсмичность Хибин//Белорусский сейсмологический бюллетень. Минск, ОНТИИ, 1992. - С. 24-35.

51. Токарев В.А. Главные глубинные разломы Кольского полуострова//Геологическое строение, развитие и рудоносность Кольского полуострова. -Апатиты,: КФАН СССР. С. 97-112.

52. Галахов A.B. О проявлении щелочно-ультраосновного магматизма в Хибинских тундрах//ДАН СССР, 1966, -т. 170, № 3.

53. Шаблинский Г.Н. К вопросу о глубинном строении Хибинского и Ловозерского плутонов//Тр. Ленинградского общества естествоиспытателей природы. -Л., 1963. -т. 74, вып. 1.

54. Шаблинский Г.Н. Новые данные о тектонике Хибинского плутона//Химия в естественных науках. -Л., 1965. С. 37-42.

55. Галахов A.B. Петрология Хибинского щелочного массива//-Л.: Наука, 1975. 255 с.

56. Новые Хибинские апатитовые месторождения//Под ред. Е.А. Каменева, Д.А. Минеева. -М.: Недра, 1982. 189 с.

57. Тектонические напряжения в земной коре и устойчивость горных выработок/Турчанинов И.А., Марков Г.А., Иванов В.И., Козырев А.А.//-Л.: Наука, 1978. 256 с.

58. Николаев П.Н. Системный подход в анализе и картировании полей тектонических напряжений//Природа и методология определения тектонических напряжений в верхней части земной коры. Апатиты: КФАН СССР, 1982. - С. 18-34.

59. Гзовский М.В. Основы текгонофизики//-М.: Наука, 1975.536 с.

60. Гущенко О.И. Метод кинематического анализа структур разрушения при реконструкции полей тектоническихгнапряжений//Поля напряжений и деформаций в литосфере. М.: Наука, 1979. - С. 7-25.

61. Корчемагин В.А., Емец B.C. К методике выделения и реконструкции полей напряжений//Докл. АН СССР, 1982, т. 263, № 1. С.163-168.

62. Геодинамическое районирование недр/Методические указания, под ред. Петухова И.М., Ватутиной И.М.//-Л.: ВНИМИ, 1990, 128 с.

63. Профилактика горных ударов и выбросов с учетом геодинамики месторождений/Ватутина И.М., Петухов И.М., Работа Э.Н., Ильин А.М.//Безопасность труда в промышленности, 1984, № 7.- С. 56-60.

64. Работа Э.Н., Ватутина И.М. Механизм формирования напряженного состояния массива горных пород//Профилактика горных ударов при строительстве и проектировании шахт. JL: ВНИМИ, 1985. - С. 11-25.

65. Смирнов В.А. Физические процессы в очагах горных ударов и региональный прогноз их' по геофизическим полям//Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук в виде научного доклада. С.-Петербург: ВНИМИ, 1991. - 50 с.

66. Гзовский М.В. Основы тектонофизики//- М.: Наука, 1975. -536 с.

67. Орлова A.B. Блоковые структуры и рельеф//-М.: Недра, 1975.- 322 с.

68. Геодинамическое районирование недр//Методические азания под ред. И.М.Петухова, И.М. Ватутиной. -Л.: ВНИМИ. 1990. 127 с.

69. Тряпицын В.М. Геодинамическое районирование атито-нефелиновых месторождений Хибин //Геодинамика гсторождений. -Кемерово, КузПИ, 1988. С. 31-42.

70. Тряпицын В.М. Разработка комплекса мер предотвращения >рных ударов при отработке глубоких горизонтов Хибинских 1атито- нефелиновых месторождений с учетом !ОДИнамики//Автореф. канд. дисс. Л.: ВНИМИ, 1988. - 16 с.

71. Мещеряков Ю.А. Изучение современных движений земной эры и проблема прогноза землетрясений//-М.: ВИНИТИ, 1968, № 3. С. 17-23.

72. Сажин Н.В. Мощность земной коры и связь ее с рельефом и номалиями силы тяжести//Советская геология, № 8, 1962. С. 51-156.

73. Ромашев В.А. Основные черты развития юго-западных клонов Среднерусской возвышенности//Ученые записки Курского осударственного пединститута. 1970, вып. 69. С. 23-38.

74. Апродов В.А. Масштабные ранги новейших тектонических труктур//Музей землеведения МГУ, 1970, № 6. С. 5-15.

75. Оллиер К. Тектоника и рельеф//- М.: Недра, 1984. 459 с.

76. Николаев Н.И. Неотектоника и сейсмичность Восточно-Европейской платформы//Изв. АН СССР, География, 1967, 49 2, С. 13-27.78а. Николаев Н.И. Новейшая тектоника и геодинамика штосферы//-М.: Недра, 1988. 491 с.

77. Кошечкин Б.И., Стрелков С.А. Проявления новейшей гекгоники на северо-востоке Балтийского щита//Новейшие исовременные движения земной коры в восточной части Балтийского щита. Петрозаводск, Карелия. 1984. - С. 16-21.

78. Никонов A.A. Голоценовые и современные движения земной коры//- М.: Наука, 1977. 285 с.

79. Гладцин И.Н. Геоморфологические наблюдения в Хибинских тундрах//Тр. Инстиута по изучению Севера. 1928, т. 39.

80. Чирвинский П.Н. Палеогидрология Хибинских тундр//Изв. АН СССР, сер. геол. 1939, № 4.

81. Арманд А.Д., Дорфман М.Д. К вопросу о происхождении отрицательных форм рельефа Хибинского щелочного массива//Изв. Карельского и Кольского филиалов АН СССР. 1959, № 1.

82. Рихтер Г.Я. Физико-географический очерк озера Имандра и его бассейна. Л.: 1934.

83. Онохин Ф.М. Особенности структуры Хибинского массива. -Л.: Наука, 1975. 105 с.

84. Хибинские и Ловозерские тундры//Тр. Института по изучению Севера. Т. 1, 1925, вып. 29. 196 с. Т. 2, 1928, вып. 39. - 398 с.

85. Мурзаев П.М. О возрасте и образовании ущелий Южного склона Хибинского массива//Изв. Ленинградского геолого-геодезического треста. 1935, вып. 1. С. 119-130.

86. Рихтер Г.Д. Физико-географический очерк озера Имандра и его бассейна//-М.-Л.: ГТТИ, 1934. 144 с.

87. Арманд А.Д. Очерк формирования рельефа и четвертичных отложений Хибинских тундр//Вопросы геоморфологии и геологии осадочного покрова Кольского полуострова. Апатиты, КФАН СССР, 1960. - С. 32-84.

88. Карпов H.H. Следы послеледниковых тектонических разломов в Хибинских горах//Вестник МГУ, cep.V, 1960, № 4. С. 61.

89. Граве М.К., Евзеров В.Я. Новейшие и современные тектонические движения в центральной части Кольского полуострова//Современные движения земной коры, № 1. М.: АН СССР, 1963. - С. 326-333.

90. Буссен И.В. Проявление молодых послеледниковых дислокаций в рельефе южного склона Луяврурта//Рельеф и геологическое строение осадочного покрова Кольского полуострова. -М.: Наука, 1964. С. 77-79.

91. И.Г. Авенариус. Морфоструктурный анализ зоны новейших дислокаций на южном склоне Хибин//ДАН СССР, геоморфология, вып. 2, 1989. С. 52-56.

92. Марков Г.А., Яковлев В.М., Панасенко Г.Д. Знакопеременные деформации массива в зоне влияния выемки горной массы//Физические процессы горного производства. Межвузовский сборник, вып. 5. Л.: изд. ЛГИ, 1978. - С. 31-34.

93. Марков Г.А., Панасенко Г.Д., Яковлев В.М. Прецизионные измерения техногенных деформаций пород в массиве//Инженерная геология, 1980, № 4. С. 110-116.

94. Панасенко Г.Д., Яковлев В.М. О природе аномальной деформации транспортного тоннеля в горе Юкспор//Геофизические исследования на Европейском Севере СССР. Апатиты, изд. КФАН СССР, 1983. -С. 38-44.

95. Мещеряков Ю.А. Молодые тектонические движения и эрозионно-аккумулятивные процессы северо-западной части Русской равнины//М.: Изд. АН СССР, 1961.

96. Люстих E.H. О расчете реологических свойств астеносферы по "всплыванию" Фенноскандии. Изв. АН СССР, сер. геофизич., № 3, 1956.

97. Honskasalo Т. On the use of gravity measurements for Lvestigation of the Land uplift in Fennoscandia. Fennia, vol. 89, № 1, elsinki, 1963.

98. Богданов В.И. Новейшие движения и региональное эавитационное поле Фенноскандии//Современные движения земной оры. -Тарту, Изд. АН ЭССР, № 2, 1965.

99. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории гроятностей и математической статистики//М.: Наука, 1969. 511 с.

100. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. реформирование среды и сейсмический процесс//М.: Наука, 1987. -01 с.

101. Садовский М.А., Голубева Т.В., Писаренко В.Ф., Шнирман 1.Г. Характерные размеры горной породы и иерархические свойства ейсмичности//Изв. АН СССР. Физика Земли, 1984, № 2. С. 3-15.

102. Обследование горных выработок удароопасных есторождений/Юров A.C., Тряпицын В.М., Леонтьева И.В., Гантелеев А.В.//Безопасность труда в промышленности. 1986, № 2. -:. 51-52.

103. Галахов A.B. Интрузивные комплексы Хибинского цел очного массива//Научный отчет, фонды КФАН СССР, 1962.

104. Хибинский щелочной массив/Зак С.И., Каменев Е.А., ^инаков Ф.В., Михеичев A.C., Петерсилье И.А.//-Л.: Наука, 1972. 116 с.

105. Каменев Е.А. Трещинная тектоника Хибинского щелочного массива//Магматизм и геология Кольского полуострова. М.: Наука, 1963.

106. Гзовский , М.В. Физическая теория образования тектонических разрывов//Проблемы тектонофизики. -М.: Госгеолтехиздат, 1960. -С. 78-94. "

107. Гзовский М.В. Математика в геотектонике//-М.: Недра, 1971. 238 с. /

108. Гущенко О.И. Анализ ориентировки сколовых тектонических смещений и их тектонофизичс: кая интерпретация при реконструкции палеонапряжений//ДАН СССР, т. 210, № 2, 1973. -С. 331-334.

109. Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях. -JL: ВНИМИ, 1984. -274 с. /Петухов И.М., Генкин В.А., Винокур Б.Ш., Тряпицын В.М. и др.

110. Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях.-Л.: ВНИМИ, 1985. -257 е./Петухов ИМ., Генкин В.А., Винокур Б.Ш., Тряпицын В.М. и др.

111. Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях. -JL: ВНИМИ, 1986. -183 с./Петухов И.М., Генкин В.А., Винокур Б.Ш., Тряпицын В.М. и др.

112. Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях. -JL: ВНИМИ, 1987. -174 с./Петухов И.М., Генкин В.А., Тряпицын В.М. и др.

113. Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях. -Л.: ВНИМИ, 1988. -153 с./Петухов И.М„ Генкин В.А., Тряпицын В.М. и др.

114. Каталог горных ударов на рудных и нерудных месторождениях. -Л.: ВНИМИ, 1989. -127 с. /Петухов И.М., Генкин В.А., Тряпицын В.М. и др.

115. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях, склонных к горным ударам//-Л.: 1980. 146 с.

116. Инструкция по безопасному ведению горных работ на рудных и нерудных месторождениях (объектах строительства подземных сооружений), склонных к горным ударам//Л.: ВНИМИ, 1989. 59 с.

117. Методические указания по сейсмоакустическим и электромагнитным методам получения критериев степени удароопасности//Л.: ВНИМИ, 1986. 32 с.

118. Методические указания по безопасному ведению горных работ на Хибинских апатито-нефелиновых месторождениях, склонных к горным ударам//-Апатиты-Кировск.: КФАН, 1985. 43 с.

119. Тихомиров И. К. Подземные толчки в Хибинском массиве//Изв. ВГО, 1949, т. 81, вып. 2. С. 251-252.

120. Тихомиров И.К. Подземные толчки в Хибинском горном массиве (Кольский полуостров)//Природа, 1949, № 9. С. 55-57.

121. Панасенко Г.Д. Землетрясение в Хибинах//Природа, 1956, № 7.-С. 110-111.

122. Панасенко Г.Д. Сейсмичность Кольского полуострова и северной Карелии//Изв. АН СССР, сер. геофиз., 1957, № 8. -С. 969-978.

123. Панасенко Г.Д. Каталог землетрясений Кольского полуострова и северной Карелии (с XVIII века по 1955 г.)//-Кировск, изд. КФАН СССР, 1957, № 1. С.31-36.

124. Панасенко Г.Д. Землетрясения на Кольском полуострове 2 и 9 февраля 1960 г//Изв. АН СССР, сер. геофиз., 1961, № 4. С. 567-573.

125. Черевко B.C. Определение параметров очагов близких землетрясений//Геофизические исследования литосферыевропейского Севера СССР. Апатиты, Изд. КФАН СССР, 1982. -С.36-43.

126. Bernard P. and A. Zollo. Inversion of near source S polarization for parameters of double-couple point sources. Bulletin of the Seismological Society of America, 1989, vol. 79, № 6, pp. 1779-1809.

127. Справочник физических констант горных пород. //Под ред. С. Кларка мл. М.: Мир, 1969. - 542 с.

128. Восточная часть Балтийского щита, геология и глубинное строение//-Л.: Наука, 1975. 160 с.

129. Aki К. and Richards P.G. Quantitative Seismology. Theory and Methods. San Francisco, 1980.

130. Справочник геофизика//Сейсморазведка, т. IV. M.: Недра, 1966. - 749 с.

131. Ассиновская Б.А., Шаров Н.В. Годографы сейсмических волн северо-восточной части Балтийского щита//Геофизические и геодинамические исследования на северо-востоке Балтийского щита. -Апатиты, КФАН СССР, 1982. С. 36-43.

132. Скоростная модель среды для района Хибинского массива/Кузьмин И.А., Бекетова Е.Б., Тряпицын В.М., Федоренко Ю.В.//-Апатиты, КНЦ РАН, 1994. Препринт. 16 с.

133. Flinn Е.А. Confidence regions and error determination for seismic event location. Rev. Geopfis. 3, 1965. pp. 175-185.

134. Ермаков C.M. Метод Монте-Карло и смежные вопросы//-М.: Наука, 1975. 472 с.

135. Lee W.H.K. and J.C. Lahr. HIPO-71: A computer program for determining hypocenter, magnitude and first motion pattern of local earthquakes. U.S. Geol. Surv. Open File Rep., 1975, 75-311. pp. 114.

136. Meyer K. and Ahjos. Temporal Variations of Energy Release by Earthquakes in the Baltic Shield. Geophysica, 21, (1). pp. 51-64.

137. Тряпицын B.M., Кременецкая E.O., Черевко B.C. Современная тектоника и сейсмичность Хибин//- Минск, ОНТИИ, вып. 2. 1992. С. 24-35.

138. Влияние крупномасштабных горных работ на техногенную сейсмичность в блочных массивах/Тряпицын В.М., Кременецкая Е.О., Черевко B.C., Федоренко Ю.В.//Прогноз и предотвращение горных ударов на рудных месторождениях. -Апатиты, КНЦ РАН, 1993. С. 76-83.

139. Kremenetskaya Е.О, F.Ringdal, I.Kuzmin, V.Asming. Seismological aspects of mining activity in Khibiny. Apatity, KRSC KSC RAS, 1995, pp. 26, preprint.

140. Кондратьев C.B., Сырников H.M., Рыбнов Ю.С. Натурные измерения относительных перемещений на разломе в горном массиве при мощном техногенном воздействии//Динамические процессы в геосферах. М.: ИДГ РАН, 1994. - С. 80-87.

141. Тряпицын В.М., Сырников Н.М. Особенности проявления горного давления при отработке месторождений в высоконапряженных тектонически нарушенных массивах//ФТПРПИ, № 5. С. 32-41.

142. Richard J. Larssen, Morris L. Marx. An Introduction to Mathematical Statistics and its Application. Prentis-Hall, Inc., Englwood Cliffs, New Jersy, 1981, pp. 536.

143. Сырников Н.М., Тряпицын В.М. О механизме техногенного землетрясения в Хибинах//ДАН СССР, 1990, т. 314, № 4. С. 830-833.

144. Садовский М.А., Болховитинов Л.Г., Писаренко В.Ф. Деформирование геофизической среды и сейсмический процесс// -М.: Наука, 1987. 100 с.

145. Тсубои Ч. Энергия землетрясений, объем гипоцентральной области, площадь афтершоков и прочность земной коры. Слабые землетрясения//- М.: ИЛ, 1961. С. 160-164.

146. Новый инструмент исследований в горной геофизике/Распопов О.М., Мельников H.H., Ерухимов А.Х. и др.//Вестник АН СССР, № 5, 1987. С. 6-15. )

147. Мирзоев K.M. Землетрясения в Средней Азии и Казахстане 1982 года.//Региональный центр прогноза землетрясений Средней Азии. -Душанбе, Дониш, 1983. С. 160-178.

148. Захарова А.И., Старовойт O.E., Яковлев Ф.Л. Блоковая сейсмичность Северного Кавказа//Дискретные свойства геофизической среды. М.: Наука, 1989. - С. 137-147.

149. Тряпицын В.М., Беркман М.И., Попов В.А. Влияние интенсивных горных работ в высоконапряженном массиве блочной структуры на сейсмическую активность//Горный журнал, Изв. ВУЗов, 1992, № 4. С. 10-15.

150. Kremenetskaya Е.О., Triapitsin V.M. Induced seismicity in the Khibiny massif (Kola Peninsula)//23rd on detection sesmology. Abstracts. Institute of seismology, University of Helsinki, 2-4 September, 1992.

151. Kremenetskaya E.O. and Triapitsin V.M. Induced seismicity in the Khibiny massif (Kola Peninsula), NORSAR Sei. Rep. 1-92/93, November, 1992.

152. Землетрясения в Хибинах в ноябре-декабре 1993 года/ Кузьмин И.А., Кременецкая Е.О., Тряпицын В.М., Федоренко Ю.В., Бекетова Е.Б., Нахшина Л.П.//- Апатиты, КНЦ РАН, 1994. -9 с. Препринт.

153. Физика прочности и пластичности//-Л.: Наука, 1986. -152 с.

154. Тряпицын В.М., Беркман М.И., Попов В.А. Геодинамические свойства среды и сейсмические события малых энергий в зоне ведения интенсивных горных работ//Изв. ВУЗов, Горный журнал, № 12, 1992. С. 1-7.

155. Феллер В. Ведение в теорию вероятностей и ее приложения/Пер. с англ. 3-е изд. - М.: Мир, 1985. - 751 с.

156. Кнопов Л., Маркушевич В.М, Стационарность и устойчивость марковской последовательности//Математическое моделирование и интерпретация геофизических данных. -М.: Наука, 1984. С. 21-36.

157. Молчан Г.М. Несколько замечаний к марковской модели Кнопова для последовательности землетрясений//Математическое моделирование и интерпретация геофизических данных. М.: Наука, 1984.-С. 36-51.

158. Буллен К.Е. Введение в теоретическую сейсмологию//- М.: Мир, 1966.rr

159. Николаевский B.H. Энергия землетрясений и область разгрузки при учете коэффициента излучения сейсмических волн//Докл. АН УзССР, 1980, № 1. С. 28-29.

160. Садовский М.А. О карте сейсмических очагов//Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли, 1989, № 8. -С. 3-14.

161. Коваленко И.Н., Кузнецов Н.Ю., Шуренев В.М. Случайные процессы//- Киев, Наукова думка, 1983. 365 с.

162. Гумбель Э. Статистика экстремальных значений. М.: Мир, 1965. - 451 с.

163. М.А. Садовский, В.Ф. Писаренко. Сейсмический процесс в блоковой среде//-М.: Наука, 1991. 95 с.

164. Тряпицын В.М., Федоренко Ю.В., Бекетова Е.Б. Изменение сейсмического режима иерархически блочной системы при интенсивном техногенном воздействии//Известия ВУЗов, СевероКавказский регион. Естественные науки. 1996, № 1. С. 56-59.

165. Инструкция по безопасному ведению горных работ (объектах строительства подземных сооружений), склонных к горным ударам//-Л.: ВНИМИ, 1989'. -58 с.

166. Снижение напряженности горного массива с помощью взрывов//-Л.: Наука, 1979. -67 с.

167. Леонтьева И.В., Тряпицын В.М. Оценка степени удароопасности массива Кукисвумчоррского месторождения апатито-нефелиновых руд//Интенсификация добычи и переработки руд в условиях Заполярья. -Апатиты, 1982. -С. 27-32.

168. Винокур Б.Ш., Ермаков Н.И. К вопросу о зависимости направления действия главных напряжений, размеров поперечного сечения выработок и их ориентировки относительно действующих напряжений//Безопасность труда в промышленности. 1981, №1. -С.52-53.408