CC BY
11
ГИАБ. Горный информационно-аналитический бюллетень / MIAB. Mining Informational and Analytical Bulletin, 2020;(3-1):90-104 ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ / ORIGINAL PAPER
УДК 622.831 DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-90-104
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ КОРОТКОПЕРИОДНЫХ
ГЕОДИНАМИЧЕСКИХ ДВИЖЕНИЙ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД
Ю.П. Коновалова1, В.И. Ручкин1
1 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН)
Аннотация: Геодинамическая диагностика массива горных пород является важным моментом в вопросах безопасного размещения и эксплуатации объектов недропользования. Современные геодинамические движения являются одним из факторов, определяющим напряженно-деформированное состояние массива горных пород. Экспериментальные исследования последних десятилетий показали, что они распространены повсеместно и имеют достаточно сложный характер пространственно-временного распределения. Принято их условное разделение на трендовые, сохраняющие свою направленность и скорость в течение периода наблюдений, и циклические короткопериодные движения с продолжительностью циклов от нескольких минут до нескольких часов. Цикличные короткопериодные геодинамические движения могут прямо или опосредованно влиять на объекты недропользования. Цикличность обусловлена множеством природных факторов. Вопросы влияния на напряженно-деформированное состояние массива того или иного фактора на сегодняшний день однозначно не решены. Однако очевидно, что значения деформаций, обусловленные цикличностью движений, должны учитываться при геодинамической диагностике. Проведенные исследования короткопериодных движений на экспериментальных участках путем многочасового непрерывного мониторинга О^Э- методами на базах от двухсот метров до двух километров показали, что в течение сеанса наблюдений имеют место часто встречающиеся направления смещения реперов, превышающие точность их определения. В ходе экспериментов разработана методика, позволяющая по преобладающему направлению и амплитуде короткопериодных движений, представляющей собой разность между минимальным и максимальным значением смещений в наборе дискретных измерений непрерывного сеанса наблюдений, определять параметры тензоров деформаций горного массива. Полученное поле деформаций сравнивалось с результатами деформаций, вычисленных по трендовым геодинамическим движениям за 6 лет на тех же реперах и в той же их конфигурации. Установлена взаимосвязь в ориентации главных осей тензоров деформаций, вычисленных по результатам определения трендовых и короткопериодных движений. Разработанная методика позволяет учитывать короткопериодную цикличность современных геодинамических движений, а выявленные закономерности в ориентации тензоров деформаций трендовых и цикличных движений дают возможность экспресс-оценки изменений напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Ключевые слова: современные геодинамические движения, массив горных пород, напряженно-деформированное состояние, цикличность, векторы сдвижения, тензоры деформаций, геодинамический мониторинг, спутниковые измерения. Благодарность: Работа выполнена в рамках Госзадания 075—00581—19—00. Тема № 0405— 2019-007.
Для цитирования: Коновалова Ю.П., Ручкин В.И. Оценка влияния короткопериодных геодинамических движений на напряженно-деформированное состояние массива горных пород // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 3-1. — С. 90-104. БОГ: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-90-104.
© Ю.П. Коновалова, В.И. Ручкин. 2020.
Assessment of influence of short-period geodynamic movements on stress-strain behavior of rock mass
Konovalova Yu.P.1, Ruchkin V.I.1
1 The Institute of Mining of the Ural branch of the Russian Academy of Sciences, Ekaterinburg, Russia
Abstract: Geodynamic diagnostics of rock mass is critical in terms of safe arrangement and operation of subsoil use objects. The modern geodynamic movements are one of the factors that govern the stress-strain behavior of rocks. The experimental research accomplished in the recent decades show that geodynamic movements are the wide-spread phenomena of complex time-and-space distribution. It is conditionally assumed to distinguish between the trend movements of the same direction and velocity over the period of observations and the cyclic short-period movements with cycle duration from a few minutes to a few hours. The cyclic short-period geodynamic movements can exert direct or indirect impact on subsoil use objects. The cyclic nature is governed by many natural factors. The influence of one or another factor on the stress-strain behavior of rock mass is yet unstudied unambiguously to date. However, it is evident that strains governed by the cyclicity of movements should be taken into account in geodynamic diagnostics. The implemented studies of short-period movements on testing grounds by continuous monitoring using GNSS methods for many hours at spacing from two hundred meters to two kilometers revealed that directions of displacement of check points frequently exceeded accuracy of their determination. During the experiments, a procedure was developed to determine parameters of strain tensor in rock mass based on the prevailing direction and amplitude of short-period movements. The amplitude of short-period movement is a difference between the minimal and maximal values of displacements in a set of discrete measurements within continuous observation session. The obtained field of strains was compared with the values calculated by the data on the trend geodynamic movements for 6 years with the same check points in the same pattern. The correlation is found between the orientations of principal axes of strain tensors calculated by the data on the trend and short-period movements. The developed procedure makes it possible to take into account the short-period cyclicity of the modern geodynamic movements, and the found correlation between the orientation of strain tensor of the trend and cyclic movement enable express estimation of changes in the stress-strain behavior of rocks.
Key words: Modern geodynamic movements, rock mass, stress-strain behavior, cyclicity, movement vectors, strain tensors, geodynamic monitoring, satellite measurements. Acknowledgments: The work is done in the framework of the state assignment 075-00581-1900. Subject # 0405-2019-007.
For citation:Konovalova Yu.P., Ruchkin V.I. Assessment of influence of short-period geodynamic movements on stress-strain behavior of rock mass. MIAB. Mining Inf. Anal. Bull. 2020;(3-1):90-104. [In Russ]. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-31-0-90-104.
Введение
Оценка напряженно-деформированного состояния массива горных пород и его изменения во времени является одной из важных задач при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов недропользования. Исследования последних
десятилетий в области наук о Земле показали, что напряженно-деформированное состояние массива определяется двумя присущими ему свойствами — иерархически-блочной структурой и постоянной подвижностью, вызванной современными геодинамическими движениями [1].
Под современными геодинамическими движениями в данном случае понимаются движения, происходящие в приповерхностной части литосферы и на земной поверхности в настоящее время и прогнозируемые на весь период срока службы объекта недропользования. Экспериментальные исследования наземными и спутниковыми методами показали, что геодинамические движения распространены повсеместно, не только в сейсмически опасных районах, но и в асейсмичных областях, чаще приурочены к тектоническим нарушениям и имеют неравномерный характер распространения по ним.
Геодинамические движения фиксируются на различных пространственно-временных уровнях. Вызываемая движениями деструкция иерархически-блочного массива приводит к дискретному характеру распределения деформаций на всех уровнях его иерархической блочности.
В зависимости от продолжительности наблюдений и частоты получения данных выделяются движения с различными амплитудными и частотными характеристиками. Дискретные наблюдения с некоторой периодичностью на протяжении определенного временного промежутка (раз в год, раз месяц и т. п.) обычно проводятся на локальных геодинамических полигонах. Так, в работах Ю.О. Кузьмина на основании обобщения большого объема повторных наблюдений наземными геодезическими методами с интервалами между повторениями в месяцы и годы на специально организованных геодинамических полигонах обнаружен новый класс тектонических движений. Они названы современными суперинтенсивными деформациями земной поверхности в зонах разломов, имеющих наибольшую интенсивность в зонах платформенных разломов в слабосейсмичных
регионах. Эти движения имеют высокие амплитуды (до 50 мм в год), корот-копериодичны (0,1 — 1 год) и знакопе-ременны [2, 3]. В работе [4] приведен пример высокоточного нивелирования грунтового репера, заложенного в пределах геодинамически активной зоны на одном из участков Южного берега Крыма, с трехминутными дискретными интервалами наблюдений в течение 96 минут. Выявлен шестидесятиминутный период, а величина максимальных вертикальных движений в 15 раз превышает точность измерений.
Спутниковые методы позволяют организовать непрерывный мониторинг геодинамических движений с использованием как постоянно действующих станций ГНСС, так и сеансов суточных наблюдений на локальных геодинамических полигонах. Спектральная обработка непрерывных наблюдений с помощью спутниковых методов с дискретностью наблюдений один раз в сутки в течение 10 — 11 лет на 236 действующих станциях позволила автору работы [5] выделить порядка 17 гармоник с периодами от 575,26 сут до 7,17 сут. А в работе [6] анализу были подвергнуты временные ряды измеренных компонент векторов базовых линий длиной от 170 м до 4,3 км с частотой один раз в час и продолжительностью два месяца. В результате обнаружены устойчивые колебательные компоненты с периодами 1 и 0.5 суток и амплитудами до 4 мм. Суточные изменения также обнаружены в глобальных сетях постоянно действующих станций [7]. Авторы их связывают с влиянием суточного прилива, чего нельзя сказать о гармониках, выявленных в предыдущем исследовании [6], поскольку приливные изменения мало влияют на близко расположенные пункты измерений.
Проводились непрерывные суточные измерения спутниковыми мето-
дами компонент векторов базовых линий длиной от нескольких сотен метров до пяти километров на локальных геодинамических полигонах горнодобывающих предприятий Урала, Сибири, Казахстана с дискретностью интервала осреднения данных 10 — 15 минут. По полученным данным установлено наличие смещений, превышающих точность измерений, а также выявлены циклы продолжительностью 3,5 часа и 40 минут [8]. Такие движения авторы называют цикличными короткопериодными движениями, поскольку продолжительность их циклов укладывается один или более раз в сеанс наблюдений.
Применение методики мгновенного одноэпохового позиционирования позволило авторам работы [9] еще уменьшить дискретность интервала наблюдений, не теряя при этом точности измерений, что привело к возможности использования спутниковых измерений для выявления быстрой составляющей геодинамического процесса — сейсмической.
Таким образом, геодинамические движения представляют собой полигармонические колебания, когда на большие циклы накладываются циклы меньшей продолжительности. И даже трендовые движения, обусловленные геотектоническими факторами, формирующими значительные по величине поля напряжений, вероятнее всего являются движениями с большим периодом колебаний. Так в работе [10] авторы со ссылкой на работы Шатского, Хаина, Николаева отмечают соотношения в периодичностях современных и древних тектонических движений, выделяют 20 рангов разномасштабных циклов длительностью от 5 лет и более, включая последние 1300 лет — 6 циклов длительностью 5, 10, 40, 80, 320, 650 лет.
Зачастую амплитуды цикличных движений превосходят по величине трендовую составляющую. Это иллюстрирует рис 1, на котором представлен график изменения координаты одной из постоянно действующих станций ГНСС на протяжении четырех лет с интервалом осреднения измерений за год, за месяц и за день. В работе [11] проанализированы зависимости модуля относительных деформаций от длины реперного интервала, полученные в результате определения трен-довых движений пунктов за период 35 — 40 лет на месторождениях России и Казахстана, и цикличных корот-копериодных движений, измеренных на локальных геодинамических полигонах методами непрерывного многочасового и суточного мониторинга. Относительные горизонтальные деформации цикличных движений рассчитаны по размаху между максимальным и минимальным значением смещения за весь сеанс наблюдений. Показано, что за многочасовой сеанс наблюдений деформации могут достигать и даже превышать деформации, полученные за десятки лет для одних и тех же баз измерений.
Цикличность современных геодинамических движений может по-разному влиять на объекты недропользования. Воздействие цикличных движений может проявляться в непосредственном влиянии цикличных деформаций на сам объект, когда амплитуда знакопеременных деформаций превысит допустимые деформации конструктивных элементов сооружения, от проявления усталостных эффектов при деформациях ниже допустимых значений, а также через изменение свойств массива горных пород в раз-ломных зонах под влиянием переменных циклических нагружений [12]. Причины цикличности многогранны.
3291652.502
3291652.500
3291652.488 ----- 1 1 1 =-*
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Время, дни
Рис. 1. Изменение координаты постоянно действующей станции ГНСС на протяжении 4 лет с периодичностью измерений: 1 раз в год, 1 раз в месяц, 1 раз в сутки
Fig. 1. changing the coordinates of a permanent GNSS station over 4 years with the frequency of measurements: 1 time per year, 1 time per month, 1 time per day
Их выявлению посвящено много исследований. Приливные, ротационные силы и связанные с ними сезонные явления (вариации температуры, влажности, атмосферного давления, количество выпавших осадков, перераспределение потоков вод и воздушных масс и т. д.) выступают в качестве основных причин присутствия колебательных компонент в геодинамических движениях [13 — 15]. Нельзя полностью отрицать и наличие систематических ошибок при определении смещений спутниковыми методами [16 — 19]. Тем не менее, несмотря на отсутствие на данном этапе возможности однозначной дифференциации причин проявления цикличности, представляется необходимым при геодинамической диагностике территорий учитывать деформации, обусловленные ею. В противном случае значения деформаций могут быть занижены.
Целью данного исследования является качественная и количественная оценка степени влияния короткопериод-
ной составляющей современных геодинамических движений на напряженно-деформированное состояние массива горных пород. Для этого проведен эксперимент по определению поля деформаций от трендовых и цикличных короткопериодных движений на одних и тех же реперах наблюдательной сети на одном из месторождений.
Методика исследований
Наблюдения за цикличными корот-копериодными геодинамическими движениями осуществляются в виде непрерывного мониторинга спутниковыми методами за системой реперов в течение нескольких часов. Измерениями фиксируются изменения пространственных координат пунктов мониторинговой сети. Непрерывный мониторинг комплексами спутниковой геодезии обеспечивает получение всех трех координат точки стояния прибора в заданный момент времени. При одновременном использовании нескольких приборов получается пространственное смещение точек,
на которых стоят приборы, относительно друг друга с любым заданным временным интервалом (от нескольких десятков минут до нескольких часов). Точность измерения смещений между точками на базах от нескольких десятков, сотен метров до 3—5 километров не превышает 1 — 2 мм. Такую точность обеспечивает дифференциальная технология спутниковой геодезии GPS, при которой два или более одновременно работающих приемника, установленных на концах измеряемых отрезков, позволяют определить величину ионосферной поправки. Основное условие работы в дифференциальном режиме — обеспечение одновременного приема сигналов от одних и тех же спутников обоими приемниками.
При организации непрерывного мониторинга для выявления коротко-периодных движений большое значение имеет выбор благоприятного для измерений временного промежутка, так как одновременно должен обеспечиваться радиоприем, как минимум, от 7—8 спутников на протяжении нескольких часов.
Камеральная обработка полевых наблюдений по реперам за коротко-периодными геодинамическими движениями выполняется с применением фирменных программ по обработке спутниковых измерений (например, модуль Motion Tracker программного комплекса Trimble Total Control). В результате получается набор векторов, вычисленных с выбранным дискретным временным интервалом между реперами, на которых производились непрерывные наблюдения, и их компоненты (север-юг, запад-восток, превышения). Оптимальный интервал дискретизации измерений выбирается в зависимости от длины измеряемых базовых линий и эпохи накопления данных от спутников. Как показывает опыт исследований, для получе-
ния смещений базовых линий длиной от сотен метров до пяти километров при благоприятных условиях измерения на открытой местности с точностью, не превышающей два миллиметра, интервал дискретизации обычно принимается равным 10 — 15 минутам. Качество получаемых векторов оценивается путем вычисления невязок по замкнутому периметру. Если изменения компонент вектора через выбранные дискретные интервалы времени превышают точность их определения, тогда можно говорить о наличии корот-копериодных движений. По величинам полученных компонент вектора, изменяющихся во времени, определяются смещения интервалов между реперами, строятся графики изменения этих величин во времени (рис 2).
Для оценки деформационного поля, создаваемого цикличными короткопе-риодными движениями, представляется целесообразным использовать значение максимального размаха смещений по осям координат как разность между минимальными и максимальными величинами измеряемых параметров, чтобы учесть максимально возможные деформации за короткий промежуток времени как наиболее опасные с точки зрения безопасного функционирования объекта недропользования.
Многочисленные исследования корот-копериодных геодинамических движений в ходе непрерывного мониторинга с различной дискретностью замеров показали, что в течение сеанса наблюдений имеют место часто встречающиеся направления смещения реперов. Чаще всего они согласуются с направлением простирания тектонических нарушений. Методика выявления приоритетного направления смещения каждого репера из набора его дискретных измерений в 10 — 20 минутных интервалах относительно одного условно неподвижного
Рис. 2. Фрагмент изменения 2D-eeKmopa смещений в ходе сеанса непрерывного мониторинга
Fig. 2. Fragment of a change in the 2D offset vector during a continuous monitoring session
Рис. 3. Схема определения приоритетного направления смещения компонент вектора при дискретных короткопериодных измерениях
Fig. 3. Scheme for determining the priority direction of displacement of vector components in discrete short-period measurements
Al
X A2
2'
Рис. 4. Схема к определению главных компонент тензора деформаций для треугольного элемента
Fig. 4. Diagram for determining the principal components of the strain tensor for a triangular element
репера сводится к вычислению частоты попадания измерения в десятиградусный сектор, который сканирует окружность с центром, соответствующим среднему значению положения репера за весь сеанс наблюдений, с шагом в один градус (рис. 3).
Таким образом, приоритетное направление и максимальный размах горизонтальных смещений ^D-вектор) репера являются исходными параметрами для определения деформационных параметров и получения максимального поля деформаций за весь период непрерывных наблюдений.
Для определения пространственного тензора деформаций участок наблюдений разбивается на сеть треугольных элементов, в вершинах которых располагаются реперы наблюдательной станции. Для каждой стороны треугольного элемента вычисляются относительные линейные деформации £ь £3 (рис. 4):
8! = / 1-и; £2 = Щ-23 / ^23;
83 = / -3!,
где ДЬ^, ЩL23, — максимальные
горизонтальные смещения сторон треугольника за сеанс непрерывных наблюдений, -!2, -23, -31 — длины сторон треугольника.
Величины относительных удлинений 8Х, 8у и сдвиговых деформаций 8ху для треугольного элемента в двумерном варианте находятся из решения системы уравнений [20]:
Б1 =8 х% + 8 уМ12 +8 хуЦМ1
< 82 =8& +гуМ1 +8хуЦМ
83 =8 +8уМ2 +8ХуЦМз ,
где -1, L2í L5, М1 ,М2, М5 — косинусы углов между сторонами треугольника и осями X и У.
Главные величины тензора деформаций £тах и 8т1п и угол ф, определяющий направление 8тах относительно оси X (отсчитывается против часовой стрелки, четверть расположения угла определяется исходя из знаков 28ху и 8х—£у, соответствующих знакам sin2ф и cos2ф ), определяются из следующих выражений:
Результаты исследования
Оценка короткопериодного изменения положения реперов в окрестностях карьера «Восточный» Олимпиадин-ского золоторудного месторождения осуществлялась по результатам непрерывного многочасового мониторинга с использованием спутниковых систем в рамках определения параметров модели и расчета напряженно-деформированного состояния рудопородного массива для определения устойчивости и обоснования крепи всех видов подземных выработок.
В ходе работы также переопределялись пространственные координаты пунктов
Рис. 5. Схема наблюдательной сети для мониторинга геодинамических движений за период 2010-2016 гг.
Fig. 5. Diagram of an observation network for monitoring geodynamic movements
Государственной геодезической сети и опорной маркшейдерской сети за 6 лет, и были получены трендовые смещения.
Пункты наблюдательной сети располагались по периметру карьера. Длина стороны мониторинговой сети составила от 600 до 4000 м. Трендовые и цикличные короткопериод-ные смещения и деформации системы реперов вокруг карьера рассчитывались относительно базовой точки АВК, которая была привязана к пунктам Международной геодезической сети ^Б и пунктам ФАГС в глобальной системе координат ITRF2014 и показала стабильность своего положения (рис. 5).
Из этого следует, что смещения реперов наблюдательной станции вокруг карьера «Восточный» адекватно отражают реальные деформационные процессы в при-бортовом массиве, а полученные векторы смещений не зависят от сдвижений исходных пунктов, принятых в качестве условно-неподвижных.
Максимальные линейные деформации, определенные по трендовым движениям, имеют как растягивающие значения в диапазоне (0,2^28,0)*10—4 , так и сжимающие — минус (0,1^0,3)х10—4. Минимальные главные деформации — все сжимающие и находятся в интервале минус (0,5 ^ 5,0)*10—4 (рис. 6).
Puc. 6. Векторы смещений и тензоры деформаций породного массива в окрестностях карьера «Восточный», рассчитанные по параметрам трендовых движений за период 2010—2016 гг. Fig. 6. Displacement and strain tensor Vectors of the rock mass in the vicinity of the Vostochny quarry calculated from the parameters of trend movements
Для определения короткопериод-ных движений в непрерывных сеансах наблюдений использовались двухси-стемные (GPS — ГЛОНАСС) двухча-стотные приемники геодезического класса. В многочасовой серии наблюдений было задействовано 7 одновременно работающих приемников.
Максимальный размах смещений реперов в направлении север-юг составляет 13 — 20 мм, в направлении запад-восток он имеет меньшее значение — 8 — 12 мм. Максимальный размах 20-смещений находится в диапазоне 14—22 мм. Минимальную изменчивость проявляют реперы на западном борту — RpIII и SHW-7. Максимальный размах смещений за сеанс наблюдений имеют
реперы SH-3 — 1 и ~SHSW-3 на северном и южном борту соответственно.
Согласно методике, изложенной в предыдущем разделе, определялись приоритетные направления смещения реперов, определенные относительно базовой точки АВК (рис 7). Достаточно четко выделяются две группы реперов, согласованных между собой по преобладающему по частоте проявления направлению смещений: три репера на западном и северном бортах и три репера на восточном и южном.
По преобладающим направлениям и максимальным размахам смещений реперов вычислены параметры тензоров деформаций горного массива для 20 треугольных элементов (рис 7).
Puc. 7. Векторы смещений и тензоры деформаций породного массива в окрестностях карьера «Восточный», рассчитанные по параметрам цикличных короткопериодных движений за 12-часовой период наблюдений 09.06.2010 г.
Fig. 7. Displacement vectors and strain tensor Of the rock mass in the vicinity of the Vostochny quarry, calculated from the parameters of cyclic short-period movements
Максимальные линейные деформации — растягивающие, которые находятся в диапазоне (0,1 — 6,0)*10 — 4. Минимальные главные деформации — сжимающие, находятся в интервале минус (0,1 — 7,0)х10—4.
Обсуждение результатов
В результате проведенных исследований современных геодинамических движений в окрестностях карьера «Восточный» подтверждено, что деформации, обусловленные коротко-периодными движениями с циклами от нескольких часов до десятков минут могут в своем максимуме достигать,
а иногда и превышать деформации, рассчитанные за многолетний период наблюдений.
Смещения за сеанс многочасовых наблюдений с дискретным интервалом измерений 10 минут в меридиональном направлении имеют значения в 1,2 — 1,5 раза выше, чем в широтном.
Максимальные значения растягивающих и сжимающих деформаций, определенных по короткопериодным движениям, не превышают по абсолютной величине значения (6 — 7) *10—4 на базах от 600 метров до 2 километров.
Ориентация главных осей тензоров деформаций, полученных как по трен-
довым, так и по короткопериодным движениям, согласуется с направлением выявленных тектонических нарушений, простирающихся по азимуту 110 — 120 градусов и 20 — 30 градусов.
Сравнение поля деформаций, полученного по данным многочасовых непрерывных наблюдений с результатами деформаций, вычисленных по трендовым геодинамическим движениям за 6 лет на тех же реперах и в той же их конфигурации, показало согласованность в ориентации главных осей тензоров деформаций в 15 треугольных элементах из 20. Это свидетельствует о том, что короткопериодные движения представляют собой циклические колебания вдоль тренда.
Заключение
В ходе исследований показано, что параметры цикличных короткопери-одных геодинамических движений (амплитуда, период, вызываемые ими деформации) могут иметь значимые для безопасности объектов значения и должны учитываться при геодинамической диагностике массива горных пород.
Представленная методика открывает возможность оценки изменения напряженно-деформированного состо-
яния массива с учетом короткопери-одной цикличности движений, определенных на базах до 5 километров в течение многочасового сеанса непрерывных спутниковых наблюдений. Выявленные закономерности в ориентации тензоров деформаций трен-довых и цикличных движений дают возможность экспресс-оценки изменений напряженно-деформированного состояния массива горных пород, что особенно эффективно при геодинамической диагностике территорий, на которых отсутствует возможность определения трендовых движений за длительный промежуток времени. Знание направлений главных величин тензора деформаций является важным моментом с точки зрения безопасного размещения объектов недропользования, поскольку сооружение, оси которого расположены вдоль главных линейных компонент тензора, не будет испытывать сдвиговых деформаций. Таким образом, учет временной изменчивости деформационных полей помогает избежать ошибок при выборе безопасных площадок для размещения объектов в условиях иерархической блочности и постоянной подвижности массива горных пород.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сашурин А.Д. Формирование напряженно-деформированного состояния иерархически блочного массива горных пород // Проблемы недропользования [Электронный ресурс]: рецензируемое сетевое периодическое научное издание / ИГД УрО РАН. — 2015. — №1(4). — С. 38 — 44. — Режим доступа: //trud.igduran.ru.
2. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика разломных зон: разломообразование в реальном масштабе времени // Geodynamics&Tectonophysics. — 2014. — Т.5. — №2. — c. 401 — 443.
3. Kuzmin Yu.O. Recent geodynamics of dangerous faults. // Izvestiya. Physics of the Solid Earth. — 2016. — T.52. — №5. — c. 709—722.
4.Селюков Е.И., Стигнеева Л.Т. Краткие очерки практической микрогеодинамики. «Питер». — 2010. — 175 с.
5. Буй Йен Тинь Разработка и исследование метода повышения точности геодезической координатной основы Социалистической Республики Вьетнам. Дис. канд. техн. наук: 25.00.32. — М.: РГБ, 2006.
6. Устинов А.В., Кафтан В.И. Суточные и полусуточные колебания в результатах локального мониторинга с использованием глобальных навигационных спутниковых систем // Известия Всероссийского научно-исследовательского института гидротехники им. Б.Е. Веденеева. — 2016. — Т. 282.- c. 3 — 13
7. Hefty J., Igondova M. Diurnal and semi-diurnal coordinate variations observed in EUREF permanent GPS network — a case study for period from 2004.0 to 2006.9// Contribution to Geophysics and Geodesy. — Vol. 40/3. — 2010, Pages 225—247.
8. Панжин А.А. Исследование короткопериодных деформаций разломных зон верхней части земной коры с применением систем спутниковой геодезии //Маркшейдерия и недропользование. — 2003. — №2. — С. 43—54.
9. Nikolaidis R. Observation of geodetic and seismic deformation with the Global Positioning System. The Dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree Doctor of Philosophy in Earth Sciences. University of California, San Diego .2002. 265 p.
10. Татаринов В.Н., Бугаев Е.Г., Татаринова Т.А. Оценка деформаций земной коры по данным спутниковых наблюдений при обосновании безопасности подземной изоляции радиоактивных отходов. //Горный журнал. — 2015. — №10. — С. 27—32.
11. Коновалова Ю.П. Особенности учета геодинамических факторов при выборе безопасных площадок размещения ответственных объектов недропользования // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2018. — №6. — С. 6 — 17.
12. Сашурин А.Д. Современная геодинамика и техногенные катастрофы/ Геомеханика в горном деле: доклады научно-технической конференции 19—21 ноября 2002 г. — Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 2003. — С. 180 — 191.
13. Bos M., Bastos L., Fernandes R. The influence of seasonal signals on the estimation of the tectonic motion in short continuous GPS time-series // Journal of Geodynamics, Volume 49, Issue 3—4, April 2010, Р. 205—209.
14. Biessy G., Moreau F., Dauteuil O., Bour O. Surface deformation of an intraplate area from GPS time series // Journal of Geodynamics, Volume 52, Issue 1, July 2011, Pages 24—33.
15. He X., Hua X., Yu K., Xuan W., Lu T., Zhang W., Chen X. Accuracy enhancement of GPS time series using principal component analysis and block spatial filtering // Advances in Space Research. — 2015. — Vol. 55, Issue 5. March. — pp. 1316—1327.
16. He X., Montillet J.-P., Fernandes R., Bos M., Yu, K., Hua, X., Jiang W. Review of current GPS methodologies for producing accurate time series and their error sources // Journal of Geodynamics, Volume 106, 1 May 2017, pp. 12 — 29.
17. Gulal E., Erdogan H., Tiryakioglu I. Research on the stability analysis of GNSS reference stations network by time series analysis // Digital Signal Processing: A Review Journal, Volume 23, Issue 6, December 2013, pp. 1945-1957.
18. Yan Bao, Wen Guo, Guoquan Wang et al. Millimeter-Accuracy Structural Deformation Monitoring Using Stand-Alone GPS // Journal of Surveying Engineering. 2017. Vol. 144.
19. Yigit C.O., Coskun M.Z. Yavasoglu H. et al. The potential of GPS precise point positioning method for point displacement monitoring: A case study // Measurement. 2016. Vol. 91. pp. 398 — 404.
20. Безухов Н.И. Основы теории упругости, пластичности и ползучести. — М: «Высшая школа». — 1961. — 537 с.
REFERENCES
1. Sashurin A.D. Formation of the stress-strain state of a hierarchically blocky rock mass. Problemy nedropol'zovaniya [Elektronnyj resurs]: recenziruemoe setevoe periodicheskoe nauchnoe izdanie / IGD UrO RAN. 2015. no 1(4). pp. 38 44. Rezhim dostupa: //trud.igduran. ru. [In Russ]
2. Kuz'min Yu.O. Modern geodynamics of fault zones: faulting in real time. Geodynamics&Tectonophysics. 2014. T. 5. no 2. pp. 401 — 443. [In Russ]
3. Kuzmin Yu.O. Recent geodynamics of dangerous faults. Izvestiya. Physics of the Solid Earth. 2016. T.52. no 5. pp. 709-722.
4. Selyukov E.I., Stigneeva L.T. Kratkie ocherki prakticheskoj mikrogeodinamiki [Brief essays on practical microgeodynamics]. «Piter». 2010. 175 p. [In Russ]
5. Buj Jen Tin' Razrabotka i issledovanie metoda povysheniya tochnosti geodezicheskoj koordinatnoj osnovy Socialisticheskoj Respubliki V'etnam [Development and research of a method for improving the accuracy of the geodesic coordinate basis of the Socialist Republic of Vietnam]. Dis. kand. tekhn. nauk: 25.00.32. Moscow: RGB, 2006. [In Russ]
6. Ustinov A.V., Kaftan V.I. Daily and semi-daily fluctuations in the results of local monitoring using global navigation satellite systems. Izvestiya Vserossijskogo nauchno-issledovatel'skogo instituta gidrotekhniki im. B.E. Vedeneeva. 2016. T. 282. pp. 3—13 [In Russ]
7. Hefty J., Igondova M. Diurnal and semi-diurnal coordinate variations observed in EUREF permanent GPS network a case study for period from 2004.0 to 2006.9. Contribution to Geophysics and Geodesy. Vol. 40/3. 2010, Pages 225—247.
8. Panzhin A.A. Investigation of short-period deformations of fault zones of the upper part of the earth's crust using satellite geodesy systems. Markshejderiya i nedropol'zovanie. 2003. no 2. pp. 43—54. [In Russ]
9. Nikolaidis R. Observation of geodetic and seismic deformation with the Global Positioning System. The Dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree Doctor of Philosophy in Earth Sciences. University of California, San Diego.
2002. 265 p.
10. Tatarinov V.N., Bugaev E.G., Tatarinova T.A. Estimation of the earth's crust deformations based on satellite observations when justifying the safety of underground isolation of radioactive waste. Gornyj zhurnal. 2015. no 10. pp. 27—32. [In Russ]
11. Konovalova Yu.P. Features of accounting for geodynamic factors when choosing safe sites for placement of responsible subsurface use objects. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedenij. Gornyj zhurnal. 2018. no 6. pp. 6 — 17. [In Russ]
12. Sashurin A.D. Sovremennaya geodinamika i tekhnogennye katastrofy [Modern geodynamics and technogenic catastrophes]. Geomekhanika v gornom dele: doklady nauchno-tekhnicheskoj konferencii 19—21 noyabrya 2002 g. Ekaterinburg: IGD UrO RAN,
2003. pp. 180—191. [In Russ]
13. Bos M., Bastos L., Fernandes R. The influence of seasonal signals on the estimation of the tectonic motion in short continuous GPS time-series. Journal of Geodynamics, Volume 49, Issue 3 — 4, April 2010, R. 205 — 209.
14. Biessy G., Moreau F., Dauteuil O., Bour O. Surface deformation of an intraplate area from GPS time series. Journal of Geodynamics, Volume 52, Issue 1, July 2011, pp. 24—33.
15. He X., Hua X., Yu K., Xuan W., Lu T., Zhang W., Chen X. Accuracy enhancement of GPS time series using principal component analysis and block spatial filtering. Advances in Space Research. 2015. Vol. 55, Issue 5. March. pp. 1316 — 1327.
16. He X., Montillet J.-P., Fernandes R., Bos M., Yu, K., Hua, X., Jiang W. Review of current GPS methodologies for producing accurate time series and their error sources. Journal of Geodynamics, Volume 106, 1 May 2017, pp. 12 — 29.
17. Gulal E., Erdogan H., Tiryakioglu I. Research on the stability analysis of GNSS reference stations network by time series analysis. Digital Signal Processing: A Review Journal, Volume 23, Issue 6, December 2013, pp. 1945-1957.
18. Yan Bao, Wen Guo, Guoquan Wang et al. Millimeter-Accuracy Structural Deformation Monitoring Using Stand-Alone GPS. Journal of Surveying Engineering. 2017. Vol. 144.
19. Yigit C.O., Coskun M.Z. Yavasoglu H. et al. The potential of GPS precise point positioning method for point displacement monitoring: A case study. Measurement. 2016. Vol. 91. pp. 398 — 404.
20. Bezuhov N.I. Osnovy teorii uprugosti, plastichnosti i polzuchesti [Fundamentals of the theory of elasticity, plasticity and creep]. Moscow: «Vysshaya shkola». 1961. 537 p. [In Russ]
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Коновалова Юлия Павловна1 — старший научный сотрудник лаборатории сдвижения горных пород, e-maiL: LisjuL@maiL.ru,
Ручкин Владимир Игоревич1 — научный сотрудник лаборатории сдвижения горных пород,
1 Институт горного дела Уральского отделения Российской академии наук (ИГД УрО РАН), 620075 г. Екатеринбург, ГСП-219, Мамина-Сибиряка 58.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS
Konovalova Yu.P..1, Senior Researcher of Rock Movement Laboratory, LisjuL@maiL.ru, Ruchkin V.I.1, Researcher of Rock Movement Laboratory,
1 The Institute of Mining of the UraL branch of the Russian Academy of Sciences, 620075, Ekaterinburg, Russia.
Получена редакцией 21.11.2019; получена после рецензии 26.01.2020; принята к печати 20.03.2020. Received by the editors 21.11.2019; received after the review 26.01.2020; accepted for printing 20.03.2020.
_Д
