О взаимосвязях показателей плотностных свойств мерзлых горных пород и грунтов с показателями содержания в них влаги Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 622.02: 552(045)

Г.А. Янченко

О ВЗАИМОСВЯЗЯХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПЛОТНОСТНЫХ СВОЙСТВ МЕРЗЛЫХ ГОРНЫХ ПОРОД И ГРУНТОВ С ПОКАЗАТЕЛЯМИ СОДЕРЖАНИЯ В НИХ ВЛАГИ

Выявлены взаимосвязи между объемной и насыпной плотностью мерзлых горных пород и показателями содержания в них влаги, а именно: суммарные массовые и объемные влажность и влагосо-держание, суммарные массовые и объемные льдистость и льдосо-держание, массовые и объемные влажность и влагосодержание, абсолютные влажность и влагосодержание. Показано, что содержание влаги в мерзлых породах изменяет их плотностные свойства, как напрямую (в породах появляется дополнительная масса), так и косвенно, влияя на разрыхляемость и набухаемость пород, показатели которых определяются экспериментально. Помимо взаимосвязей, имеющих фундаментальный характер, получены приближенные взаимосвязи, позволяющие рассчитывать показатели плотностных свойств у ряда пород при минимуме информации о содержании в них влаги.

Ключевые слова: мерзлая порода, мерзлый грунт, показатели содержания влаги, объемная и насыпная плотность, взаимосвязи.

Плотностные свойства мерзлых горных пород и грунтов (далее мерзлые породы) входят в число наиболее важных физических свойств, оказывающих довольно большое влияние на процесс их разработки. Кроме того, при их использовании наиболее легко осуществить переход от показателей массового содержания влаги (лед и незамерзшая вода) в мерзлых породах к объемным показателям. Последние, согласно [1], часто более удобны и наглядны при анализе взаимозависимостей соответствующих физических свойств мерзлых пород.

На практике экспериментально наиболее легко определяются показатели суммарной массовой влажности

М М + М

уу _ вл _ _ л ' L *-Нв_

М ~ М + М + М

м. пор с. пор л в

ISSN 0236-1493. Горный информационно-аналитический бюллетень. 2017. № 2. С. 392-404. © 2017. Г.А. Янченко.

и суммарного массового влагосодержания

М М, + М.

ж

Е,

М„

гюр

М

мерзлых горных пород, где М , М , М , М, М, М , — мас-

г г г 7 м.пор7 с.пор7 вл? л7 в7 м.ск*

са мерзлой и сухой породы, влаги, льда, незамерзшей воды (далее вода) и минерального скелета, кг, которые связаны между собой следующим образом:

w■

Ж

Е,

Е,

(1 + wv )

Е, л

(1)

Использование этих показателей позволяет рассматривать мерзлые породы как двухкомпонентные смеси: сухие породы и влага. Поэтому они являются основными при оценке плотност-ных свойств мерзлых пород. Однако даже в этом случае при выводе взаимосвязей между плотностными свойствами этих пород и показателями содержания влаги в них надо иметь в виду, что увлажнение пород и последующее замерзание в них воды приводят к их набуханию и пучению, что необходимо учитывать использованием коэффициента набухания К , = V / V , где

т т ^ наб м.пор' с.пор'

V , V — объем неразрыхленных мерзлой и сухой пород, м3,

м.пор с.пор

учитывающего увеличение объема породы счет ее увлажнения и последующего замерзания воды. Вывод взаимосвязей между показателями плотностных свойств мерзлых пород и содержания в них влаги в принципе не сложен. Просто в этом случае необходимо четко представлять, что собою характеризуют используемые показатели. Здесь и далее показатели содержания влаги в мерзлых породах и плотностных свойств пород рассматриваются в соответствии с рекомендациями работ [2, 3].

Учитывая это, получим взаимосвязь между объемной плотностью мерзлой породы р к и ^ :

г- х- ^ Гоб,м.пор £,м

м

Роб,

м.пор

. пор

V,

м.пор

Мм. с + мл + мв

КнабК,пор

с.пор

К

наб

М

V

^ с.пор

м + М„

V

с.пор

К

наб

Роб

Кнаб

(М„ + Мв)

Роб

(Мл + Мв )р,

об

РобК

с.пор

М„

:.пор

К

Р— (1 + WЕ,м ) . наб

м

м

Учитывая (1), получим взаимосвязь между р

б и Жу :

Роб,

Роб

м. пор

К

наб

1 + -

ж

1 - Ж

Роб

Кнаб (1 - ЖЕ,м )'

Если в неразрыхленной мерзлой породе все поры, трещины и другие пустоты заполнены влагой (льдом и водой), что имеет место практически всегда, то в этом случае породу можно рассматривать как трехкомпонентную смесь с ненарушенной сплошностью. Тогда, используя показатели массового и объемного составов этой породы, ее роб м пор можно определить по следующим известным формулам:

1

Роб,

. пор

т

д, м.ск

т.

д, л

т

(4)

д, в

Роб,

. пор ^д, м.скР

Рв

■Ъ. вРв,

(5)

где т ,V

д,м.ск' д,м.ск

, т , V , т , V — массовые и объемные доли

' д,л' д,л' д,в' д,в "

в мерзлой породе соответственно минерального скелета, льда и воды, дол. ед.; р, рл, рв — плотность соответственно породы, льда и воды, кг/м3.

Согласно [2], вышеуказанные массовые и объемные доли связаны с показателями содержания влаги в мерзлых породах следующим образом:

М„

т

М

= 1 - ж

1

М

Е, м

пор

1 -

т „ =

М

т „ =

М

= ж

м,

Е, м

; жЕ = 1Е

в' Е, м Е,

М

= I

пор

ж

м,

пор

V„

V „ =

V (1 - Р ) 1 - Р

с. пор 4 о.п / _ 1 -*■ о.

Vм

V

пор

пор

К

Уд, л V ^Е, об,л; Ьд, в V Г,°б, в'

м. пор м. пор

где /Емл, 12обл — суммарная массовая и объемная льдистость мерзлой породы, то есть льдистость, обусловленная льдом-цементом и сегрегационным льдом (льдом включений), дол. ед.; Wшъ, Жобв — массовая и объемная влажность мерзлой породы, обусловленная незамерзшей водой, дол. ед.; V , V, V —

V

наб

= ж,

объем минерального скелета, льда и воды, м3; Роп — показатель общей пористости породы, дол. ед.

Формулу (5) несколько упростим, что сделает ее более приемлемой для практического использования, при этом учтем что рл « 917 кг/м3, а рв « 1000 кг/м3:

1

Роб,

. пор

1 - Wv

Р

2, м,л

917

W

м, в 1000

1 - ж

2,

+1,1 • 10-3 и +1 • 10-3 ж

-31

1

1 - ж

2,

+ 1,1 • 10-3(Ж2 - Жмв) + 1 • 10-3ж

(6)

1

1 - ж

2,м

+1,1 • 10-3Ж -1 • 10-4 ж.

1

1 - ж

2,

+ 1,1 • 10-3ж

Р

1 = кг/м3; м, I

2,

1 + ж2 (0,0011р-1)'

2, м

Жу в] = дол. ед.

где [р , . ^, ^ , .,, „ , ^ , ,, „

Игнорирование в знаменателе вычитаемого Ы0-4 W повышает погрешность определения величины роб м пор не более чем на 4...5%, так как в связных породах даже при не очень низких температурах ? « -8.-10 °С Wмв < 0,5 Ж^. Покажем это на элементарном примере. Рассмотрим мерзлую связную породу, имеющую р = 2000 кг/м3, Роп = 0,2, Кнаб = 1,05. Предположим, что льдом и водой заполнены равные половины пустотного пространства породы, включающего объемы пор, трещин и других пустот.

Рассмотрим 1 м3 этой породы в сухом состоянии. При ее увлажнении и последующем замерзании воды 1 м3 сухой породы превращается в 1,05 м3 мерзлой породы. При этом объем минерального скелета остается прежним, то есть Гмск = 0,8 м3, а набухания происходит за счет увеличения объема пустотного пространства. Объем пустотного пространства Упп в 1,05 м3 мерзлой породы будет Гппр = 1,05 м3 — 0,8 м3 = 0,25 м3.

1

м

Р

м

Р

Р

м

Далее примем в первом приближении, что водо-ледяная смесь во всех точках пустотного пространства имеет одинаковый состав, а лед и вода примерно одинаково влияют на изменение объема пустотного пространства. Тогда объемы льда и воды в 1,05 м3 мерзлой породы будут одинаковы и равны V = V = 0,125 м3. Учитывая полученные результаты, определим объемные доли всех компонентов мерзлой породы: • минерального скелета

мск = = -08 = 0,762 = ^ = -08 = 0,762;

* Ум.пор 1,05 ' Кна6 1,05 ' '

•льда и воды

V, = Vдв = 0125 « 0,119. д,л д,в 1,05

Учитывая объемный состав мерзлой породы, определим по формуле (5) ее объемную плотность:

Роб, м. пор = 0,762 • 2000 + 0,119 • 917 + 0,119 • 1000 «

« 1524 +109,1 +119 « 1752 кг/м3 (7)

Рассматривая 1,0 м3 мерзлой породы, определим массовые доли минерального скелета, льда и воды в ней. Учитывая найденные выше объемные доли компонентов мерзлой породы, получаем, что в 1,0 м3 этой породы находится 0,762 м3 минерального скелета, 0,119 м3 льда и 0,119 м3 воды. Следовательно, массовые доли минерального скелета в мерзлой породе будут:

_ _ми.к _ Ум.СКР 0,762 • 200^ 0 870;

д, м. ск л^ тт 1 1

м. пор м. пору об, м. пор

г Мл улрл 0,119 • 917

щ л = 4, м,л = = у——— = . • 1752 - 0,062;

^ м.пор м.порРоб, м.пор 1 1752

^ = И/„в = У-Рв = 0 119 1000 . 0,068.

д, в м, в -ЛЯ- ТТ" А 1 '

^ м. пор м. порРоб, м. пор 1 1752

Учитывая, что WJ:¡ м = ¡ъ м,л + WMt в = 0,062 + 0,068 = 0,13, определим теперь величину роб м пор по формулам точной (4) и приближенной (6):

1 1

Ро6,м. пор = Е 1Г = 1 - 0,13 0,062 0,068 ~ 1752

м , А л | в -'- + ^- + ^--3

Р + ^ + 2000 917 1000 кг/м3

„_Р_„_2000_^ 1730

Роб, иор « 1 + ^^ ^ (0,0011р- 1) И 1 + 0,13(0,0011 • 2000 - 1) Икг/м3

Относительная разница между обоими результатами составляет

1752 -1730

в = 100

0,5 (1752 +1730)

1,3%,

что вполне приемлемо для практических расчетов.

Учитывая полученные выше величины роб, Кнаб, WЪш, определим величину роб м пор по формуле (3)

1600 3

Роб « „ог =-;-т ~ 1751,5 кг/м3

Р°6, ж поР 1,05 (1 - 0,13) . /

Результат практически такой же, как и у формул (4) и (5). Если в (6) подставить WЪш из (1), то получим приближенную взаимосвязь между роб мпор и в следующем виде:

(1 + тЕ ) р

рб «-* (8)

н°6, м.„ор 1 + 0,0011р^Ел

Учитывая, что: ,

WЕ 0 13

=-^ = 0,13 « 0,149,

Е,м 1 - WЕ 1 - 0,13

Е,

получаем:

(1 + 0,149) • 2000 1 + 0,0011 • 2000 • 0,149

Роб,м.„ор ~ „ , » »»Л » „ ~ 1730 кг/м3

Таким образом, формулы (6) и (8) дают один и тот же результат.

Учитывая, что [2] м = 'е, м,л + ^ и м = ^Е, м, л + ^м,«,

где /ъ мл, — суммарное массовое льдосодержание и массовое влагосодержание за счет незамерзшей воды, дол. ед., представим Роб в формулах (2), (3), (6), (8) как функции /2мл, Жмв и /' , w ' . Например, формула (2) приобретает следующий вид

Роб, м. „ор к

Роб

■(1 + ^е, м, л + ®м, в); (9)

^наб

а формула (3)

Роб, м. „ор / \ . (10)

Каб (1 - 1Е,м,л - ^м,в )

Рассмотрим принцип использования этих формул для практических расчетов, используя при этом необходимые численные данные, полученные в вышерассмотренном примере. Принимая во внимание (7), получаем, что в 1 м3 мерзлой породы находится 1524 кг минерального скелета, 109,1 кг льда и 119 кг воды. Учитывая, что масса сухой породы есть масса минерального скелета, определим величины L и w :

М 109 1 М 119

V = —— = 109,1 - 0,071; тмв = « 0^ 078

^ , м ,л Мс. 1524 ' м,в М. 1524 '

Используя эти данные, получаем:

Роб, м. по, = (1 + 0,071 + 0,078) « 1751 кг/м3

Величины L и W были определены выше: L = 0,062, Whh = 0,068. Используя их, получаем:

1600 3

Р й =-« 1752 кг/м3

Уо6, ж пор 1,05 (1 - 0,062 - 0,068)

Соответственно формулы (9) и (10) дают одинаковый результат (минимальные расхождения вызваны погрешностями определения исходных величин).

Рассмотрим теперь взаимосвязи между роб м пор и объемными показателями содержания влаги в мерзлых породах. Учитывая взаимосвязь между WSu и W^, где — суммарная объемная влажность, дол. ед.:

W м V M V

А, м 1 ¿вл. . у вл 11 вл м. пор

W м V V м

А об я. пор м. пор вл м. пор

W = W ■

А, м А, об

(11)

Роб , м.пор • Роб , м.пор

где Увл, рвл —объем, м3, и плотность, кг/м3, влаги, то есть смеси льда и воды, в мерзлой породе. Подставив в (3), получаем:

= _Ро^ . 1 = Роб___1__>

0 "М. П0Р К„аб 1 - К«аб 1 - Ы РвЛ- '

Л,об Р

г об, М. пор

Роб ^ р = Роб

K ' 6, м. поР K А, об вл

Ро£Мпор_ Кна6 Кна6 (12)

Роб, м. пор WS,06 v , ^ Ро6, м. пор v + 06Р

Для проверки точности формулы (12), воспользуемся численными данными примера, рассмотренного выше.

Определим сначала величину рвл. Рассматривая влагу в мерзлой породе как двухкомпонентную смесь, получим следующие выражения для определения рвл с использованием показателей содержания влаги в мерзлых породах, при этом учтем, что й + Ж0(5 в и ЖЛ = + Ж в:

Л, об Л, об, л об, в Л, м Л, м, л м, в

V V

л в

V V V V

* л V в м. пор м. пор Рвл = Рл„ * + Рвт, ' = Рл ""Т7-+ р ~

V + V в V + V л V Vв гв V Vв

г" гв л в л +__в л +__в

V V V V

м. пор м. пор м. пор м. пор

!у б Жб I б Жб

¿и, об, л об, в ¿и, об, л об, в

Рл Т ттт + Рв т ТТ г Рл Т-Г Т + Рв ТТ г '

+ Ж б + Ж б ЖЖ Ж /,ОЧ

Л, об, л о6, в Л, об, л о6, в Л, об Л, об (13)

Аналогично получим формулу для расчета рвл с использование массовых показателей содержания влаги:

= 1 =_1_=

Рвл = м м ~ м / м м / м ~

* л + в л / м. пор / -£-£м. пор

мвлРл мвлРв (мвл / мм. пор )Рл (мвл / м. )р(

1 ЖЛ,м

(14)

ж !у Ж

¿и, м, л + м, в ¿и, м, л + м, в

ЖЛ, мРл ЖЛ, мРв Рл Рв Определим величину рвл по обеим формулам:

Рвл = Рл + Рв ^^ = 91701И9 + ЮОО0119 « 958 Рвл Рл ЖЛ об Рв ЖЛоб 0,238 0,238 кг/м3

Жл м 013

Рвл = /Л = 0,062 ' 0,068 * 958 кг/м3

Л, м, л м, в —---\----

""Р + 917 1000

г л г в

Ожидаемо результат получился одинаковый. Определим теперь величину роб м по по формуле (12):

Роб, м. ообр =Р-1600 + 0,238 • 958 - 1752 кг/м3

Используя взаимосвязь (11), преобразуем приближенную формулу (6) для расчета роб м пор с использованием Wъ об:

Роб, м. пр «Р- Ж обРвл (0,0011р- 1)«

« 2000 - 0,238 • 958 (0,0011 • 2000 - 1) « 1726 кг/м3 (15) Получаем результат вполне приемлемый для практических расчетов.

Учитывая взаимосвязи между Wъ об и об, где об — суммарное объемное влагосодержание, дол. ед., неразрыхленных по-

родах:

Ж

ж

Л, об

Л, об

V,.

. пор

КаУс оР

К

(16)

наб

получим взаимосвязь между робмпор и ^,об. Подставив №Еоб из

(16) в (12), получаем:

Роб,

Роб РвлЖЛ, о^ _ Роб +РвлЖЛ,

об

м. пор

К

К

К

(17)

наб наб наб

Используя численные данные из рассмотренного выше примера, и учитывая, что жЛ б = КнабЖЛ б = 1,05 • 0,238 « 0,25 , получаем:

= 1600 + 958 • 0,25

роб, м. пор

1,05

1752 кг/м3

(18)

Учитывая, что Ж об = 7Л, об, л + Жоб, в и ЖЛ, об = Ъ, об, л +

ж.

об, в '

приведем формулы (6), (12), в виде следующих взаимосвязей

Роб, м. пор = f (^ об, л , Жоб, в ) и Р„х „ = f (V . , г„.

Роб

Роб , м. пор роб, м. пор

К

f (гЛ, об,л, гоб, в) : (7Л, об,л + Жоб, в )рвл ;

Р - Рвл (1

Роб,

наб

вл (1л,об,л + Ж, в)(0,0011Р-1);

Роб +Рвл (Ъ, об, л + жоб, в )

. пор

К

(19)

(20)

(21)

наб

Использование в (21) вместо р показателей р и р несколь-

вл л л

ко изменяет вид этой зависимости:

Роб,

. пор

М М + М

м.пор _ с.пор в,

У "

1

К

наб

м.пор

Роб

К У

наб с.пор

К Рл , УвРв

К

наб

V V

с.пор с.пор у

(

Р

V

гЛ, об,лРл

М

М

Л

V V

с.пор с.пор у

■ ж

об, в в

(22)

К

наб

1

Рассмотрим использование формулы (22) для практических расчетов. Предварительно определим величины /Еобл и ^обв. Наиболее легко это сделать, используя взаимосвязи между /' , и Ь = 0,119, а также и = 0,119:

£,об,л £,об,л ' ' об,в об,в '

V К V V

1 _ л _ л _ к л _ к Т •

Е , об , л _ V ~ К V ~ наб V ~ наб (23)

с. пор наб с. пор м. пор (23)

^об,в _ ,в.

Следовательно, ^ 6 л — ^об, в — 1 , 05 • 0 , 119 * 0 ,125. Учитывая это, получаем:

1600 + 0, 125 • 917 + 0, 125 • 1000 . 3

Роб, м. пор _ -1"05- * 1752 кг/м3

Учитывая взаимосвязи объемных показателей компонентов мерзлой породы с объемными показателями содержания влаги в них, представим формулу (5) в следующем виде:

1 - Роп

роб, м. пор _ к о п Р + об лрл + Жоб, врв _ Кнаб

_ К^ + ^обллРл + Жоб,вРв.

Кнаб

(24)

Объемная плотность мерзлых горных пород связана и с другими показателями содержания влаги в них. Используя понятие абсолютной влажности мерзлой породы б _ Мвл / Ум. пр , получим выражения для расчетов роб м пор в виде:

м м + м м

м.пор с.пор вл с.пор

Роб , м. пор

V V К V

м.пор м.пор наб с.пор

Мвл _ Роб + Ж _ + Мвл _Роб +

V К ^ аб К К V к

м.пор наб наб наб с.пор наб

(25)

где ^ а6 _ Мвл / Ус. пр — абсолютное влагосодержание породы, дол. ед.

Взаимосвязи между насыпной плотностью мерзлых пород р и показателями содержания в них влаги аналогичны

гнас,м.пор ^ *

таковым между Робмпор и показателями содержания влаги в неразрыхленных мерзлых породах. Просто в последних надо учесть влияние не только набухания мерзлых пород, а и их разрыхление. Для этого в [2] предложен интегральный коэффи-

циент К, учитывающий увеличение объема породы в результате ее разрыхления (разрушения) и набухания за счет увлажнения и последующего замерзания воды. При использовании Ку надо иметь в виду, что если мерзлая порода не разрыхлена, то Кр = 1,0 и Ку = Кнаб, а если порода при отрицательной температуре не содержит влаги, то есть является морозной породой, то Кнаб = 1,0 и Ку = Кр где Кр — коэффициент разрыхления породы, который в сухой породе не зависит от ее температуры. Кроме того, надо иметь в виду, что взаимосвязи между массовыми и объемными показателями влаги в неразрыхленных и разрыхленных мерзлых породах в принципе одинаковы. Просто в первых из них используется р к , а во вторых — р .

г ^ гоб,м.пор' г |нас,м.пор

Щ _„, а также ^и wт,

Например, взаимосвязи между Щ.м и а также между Щ имеют следующий вид:

Е,об'

Е,об'

2об и wSоб в разрыхленных мерзлых породах

Ж = Ж

Е,

Е, об

Ж

Рвл ; Е, м " ^Е,об"

нас, м.пор

V вл V вл ^Е, об

V м. пор KVVс. пор К

нас, м.пор

Е, об

Если в (2), (3), (9), (10), (12), (17), (19), (21), (22) и (25) заменить Кнаб на К, то получим следующие выражения для расчета р:

• няс.м.поп

= Роб П + т "I_Роб_

нас, м. пор т-г I Е,м I / \ '

К 1 Ку (1 - Же,м )

. пор

Роб

К

(1 + Ъм, л + ®м, в);

(26) (27)

Роб

. пор

нас, м. пор

нас, м. пор

КV ^ - 1Е,м,л - Ж = ^ + ЖЕ,обР-

Ку

Роб + Рвл^Е, об

К

. пор

= кб + ( 1е,об,л + ж, в )р„;

(28)

(29)

(30)

(31)

Роб +Pâë (ъ, об, ë + W,6, â )

нас, м. пор jr '

KV

_ Роб + Îc, об,ёРё + Wo6, âPâ ;

Рнас, м. пор ту '

ÊV

(33)

Роб, м. пор _ ^ + ТЕ, об,лРл + Жоб, вРв; (34)

, _ + Ж _ Ро6 + ^,аб (35)

Коб, м. пор К А аб '

где [Ху] = дол. ед.

Наличие целого ряда взаимосвязей между плотностными свойствами мерзлых пород и показателями содержания в них влаги позволяет в ряде случаев оценивать величины ряда этих показателе без их экспериментального определения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Фролов А. Д. Электрические и упругие свойства мерзлых пород и льдов. - Пущино: ОНТИ ПНЦ РАН, 1998. - 515 с.

2. Янченко Г. А. Показатели содержания льда и незамерзшей воды в мерзлых породах и грунтах // Горный информационно-аналитический бюллетень. - 2015. - № 11. - С. 93-100.

3. Янченко Г. А. О показателях плотности горных пород и минералов // Известия вузов. Горный журнал. - 2007. - № 4. - С. 139-149.

4. Янченко Г. А. О взаимосвязях между показателями суммарного содержания влаги в мерзлых породах и грунтах. Горные науки и технологии. 2016; (1): 25-32. DOI: 10.17073/2500-0632-2016-1-25-32. EES

КОРОТКО ОБ АВТОРE

Янченко Геннадий Алексеевич - доктор технических наук, профессор, МГИ НИТУ «МИСиС», e-mail: [email protected].

UDC 622.02: 552(045)

Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2017. No. 2, pp. 392-404. G.A. Yanchenko

CORRELATIONS BETWEEN THE INDICES OF DENSITY PROPERTIES OF FROZEN ROCKS AND GROUNDS WITH INDICATORS OF MOISTURE CONTENT

Identified the relationship between volume and bulk density of the frozen rocks and its moisture content: total mass and volumetric moisture content and the moisture content, total mass and volumetric ice content and aldosterone, mass and volumetric moisture content

and moisture content, absolute humidity and moisture content. It is shown that the moisture content of the frozen rocks to change their density properties, both directly (in the rocks, an additional mass), and indirectly, affecting razryhlitel and swelling rocks which are determined experimentally. In addition to relationships that have a fundamental character, the approximate relationship allowing to calculate the indicators of the density of properties in a number of breeds with a minimum of information about the moisture content.

Key words: frozen rock, frozen ground, indicators of moisture content, volume and bulk density, the relationship.

AUTHOR

Yanchenko G.A., Doctor of Technical Sciences, Professor,

Mining Institute, National University of Science and Technology «MISiS»,

119049, Moscow, Russia, e-mail: [email protected].

REFERENCES

1. Frolov A. D. Elektricheskie i uprugie svoystva merzlykh porod i l'dov (Electrical and elastic properties of frozen rocks and ice), Pushchino, ONTI PNTs RAN, 1998, 515 p.

2. Yanchenko G. A. Gornyy informatsionno-analiticheskiy byulleten'. 2015, no 11, pp. 93—100.

3. Yanchenko G. A. Izvestiya vuzov. Gornyy zhurnal. 2007, no 4, pp. 139—149.

4. Yanchenko G. A. The relationship between the total index moisture in the frozen rocks. Mining science and technology. 2016; (1): 25—32. (In Russ.) D0I:10.17073/2500-0632-2016-1-25-32.

ОТДЕЛЬНЫЕ СТАТЬИ ГОРНОГО ИНФОРМАЦИОННО-АНАЛИТИЧЕСКОГО БЮЛЛЕТЕНЯ (СПЕЦИАЛЬНЫЙ ВЫПУСК)

БЕЗОПАСНОСТЬ И УПРАВЛЕНИЕ РИСКАМИ В ГОРНОМ ДЕЛЕ

Баловцев С.В., Воробьева О.В., Монастырев Н.Н., Кривошеева С.И., Копылова А.В., Кравцова Е.А.

Освещены вопросы управления промышленной безопасностью при строительстве подземных сооружений и горных предприятий и добыче полезных ископаемых открытым и подземным способом. Рассмотрены актуальные вопросы информационно-аналитического обеспечения анализа и оценки рисков. Представлены проблемы эффективного управления рисками при строительстве подземных сооружений мегаполисов в условиях экономического кризиса. Приведен комплекс мероприятий, направленный на снижение травматизма и профессиональных заболеваний на горнодобывающих предприятиях. Представлена оценка эффективности средств пылеподавления.

Ключевые слова: промышленная безопасность, строительство подземных сооружений, управление рисками, строительный риск, экономический риск, производственный риск, управленческие решения, источники информации, горнодобывающее предприятие, карьер, травматизм, профессиональные заболевания, средства пылеподавления, гидро-снежно-ле-дяная забойка.

SAFETY AND RISK MANAGEMENT IN MINING

Balovnev S.V., Vorob'eva O.V., Monastyrev N.N., Krivosheev S.I., Kopylov A.V., Kravtsova E.A.

The issues of industrial safety management in construction of underground structures and mining enterprises and mining of minerals open and underground method. They discussed topical issues of information and analytical support of analysis and risk assessment. Presents challenges to effective risk management in the construction of underground structures of cities in terms of economic crisis. The complex of measures aimed at reducing accidents and occupational diseases in mining. The estimation of efficiency of means of dust suppression.

Key words: industrial safety, construction of underground facilities, risk management, construction risk, economic risk, operational risk, management decisions, sources of information, mining company, quarry, injuries, occupational diseases, means of dust suppression, hydro-ice-and-snow stopper.