Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса
У статті наведено результати оброблення обширного фактичного матеріалу (більше 1700 вимірів) по тріщино-розривній тектоніці Донецько-Макіївського району. На їх основі виконано реконструкції параметрів тектонічних полів напружень і сумарного поля деформацій, встановлено їх зміни в часі і просторі, вз...
Saved in:
| Date: | 2009 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18090 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса / В.А. Корчемагин, И.О. Павлов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 2. — С. 189-195. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859929459769999360 |
|---|---|
| author | Корчемагин, В.А. Павлов, И.О. |
| author_facet | Корчемагин, В.А. Павлов, И.О. |
| citation_txt | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса / В.А. Корчемагин, И.О. Павлов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 2. — С. 189-195. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| description | У статті наведено результати оброблення обширного фактичного матеріалу (більше 1700 вимірів) по тріщино-розривній тектоніці Донецько-Макіївського району. На їх основі виконано реконструкції параметрів тектонічних полів напружень і сумарного поля деформацій, встановлено їх зміни в часі і просторі, взаємозв'язок з тектонічними структурами і деякими гірничо-геологічними параметрами.
The results of the extensive facts processing (more than 1700 meterings) on Donetsk-Makeevka region fault tectonics are adduced in the article. On basis of the facts it were made reconstructions of stresses tectonic fields parameters and summary deformation field, determined its changes in time and space and its interrelation with tectonic structures and some of mining and geological parameters.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:07:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
189
УДК 551.24.03
ПОЛЯ НАПРЯЖЕНИЙ И ДЕФОРМАЦИЙ И
ВЫБРОСООПАСНОСТЬ УГЛЕЙ И ПОРОД ДОНЕЦКО-
МАКЕЕВСКОГО РАЙОНА ДОНБАССА
Корчемагин В. А., Павлов И. О.
(ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
У статті наведено результати оброблення обширного фа-
ктичного матеріалу (більше 1700 вимірів) по тріщино-розривній
тектоніці Донецько-Макіївського району. На їх основі виконано
реконструкції параметрів тектонічних полів напружень і сумар-
ного поля деформацій, встановлено їх зміни в часі і просторі,
взаємозв'язок з тектонічними структурами і деякими гірничо-
геологічними параметрами.
The results of the extensive facts processing (more than 1700
meterings) on Donetsk-Makeevka region fault tectonics are adduced
in the article. On basis of the facts it were made reconstructions of
stresses tectonic fields parameters and summary deformation field,
determined its changes in time and space and its interrelation with
tectonic structures and some of mining and geological parameters.
Глубина ведения горных работ на шахтах Донбасса посто-
янно возрастает. Увеличивается горное давление, повышается га-
зодинамическая активность массива. Это приводит к усложнению
горно-геологических условий отработки. Большое влияние на эти
процессы оказывает напряженно-деформированное состояние
горного массива, связанное с тектоническими процессами, проте-
кающими в земной коре. Поэтому актуальны исследования и ана-
лиз современных и древних деформационных процессов.
Возможность существенного продвижения в данном на-
правлении обеспечивается обширной базой геологических дан-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
190
ных о трещинно-разрывной тектонике угленосной толщи, а также
наличием надёжной методологической базы – автоматизирован-
ной системы стресс-мониторинга, разработанной О. И. Гущенко
и А. О. Мострюковым (ИФЗ РАН) на основе существовавшего
кинематического метода анализа трещинно-разрывных структур
[2-4]. Созданная методика обеспечивает возможность простран-
ственно-временного слежения за тектоническими полями напря-
жений и деформаций на основе геологических данных, что по-
зволяет решать проблемы возрастной хронологии палеонапряже-
ний. Суть самой методики описана в работах [1, 4, 8].
Полученные в последние годы дополнительные данные и
применение новых программ обработки позволили существенно
уточнить представления о полях напряжений и деформаций До-
нецко - Макеевского района, параметры которых были описаны в
работах [7].
Поля напряжений. Удалось выделить и восстановить 7 раз-
новозрастных полей тектонических напряжений, под воздействи-
ем которых происходило формирование геологической структу-
ры района. Эти поля последовательно сменяли друг друга во вре-
мени - от наиболее древнего (G) до наиболее молодого (A). Абсо-
лютные временные интервалы действия этих полей определить
трудно, но последнее поле А по своим параметрам синхронизи-
руется с самым молодым, реконструированным для Донбасса и
Приазовья альпийским полем тектонических напряжений [5, 6].
По некоторым данным аналогичное поле действует в горном мас-
сиве региона и в настоящее время.
Основные параметры восстановленных полей приведены в
табл. 1. В этой таблице в графе 1 приведено название поля; во
2-й – общее количество замеров, использованных при его рекон-
струкции; в 3-й – процент от общего количества подвижек, кото-
рые соответствуют восстановленному полю; в 4-й – тип поля
(сбросовый, взбросовый, сдвиговый или какой-либо из переход-
ных); в 5, 6 и 7 – элементы залегания осей главных нормальных
напряжений: азимут падения и угол - растяжения (σ1), промежу-
точной (σ2) и сжатия (σ3), соответственно; 8 – значение коэффи-
циента µσ («+1» - одноосное сжатие, «-1» - одноосное растяже-
ние).
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
191
Таблица 1
Параметры реконструированных тектонических полей
напряжений
Поле Кол-во
замеров % Тип поля σ1 σ2 σ3 µσ
A 1782 26,9 сдвиг. 205/1 104/85 296/5 +0,95
B 1782 25,3 взбр. 346/80 213/7 122/7 +0,95
C 1782 19,0 взбр. 210/85 108/1 18/5 -0,85
D 1782 21,5 сдвиг. 81/13 283/76 173/5 -0,95
E 1782 26,0 сброс. 105/3 195/4 333/85 -0,95
F 1782 23,6 сброс. 188/15 91/24 307/61 -0,95
G 1782 22,8 сбросо-
сдвиг 286/10 28/50 188/38 -0,95
Самое древнее из восстановленных полей (G) – сбросо-
сдвиговое, характеризуется близгоризонтальным положением оси
растяжения (σ1) по аз. 286° и наклонным положением двух дру-
гих осей. Последовательно сменяющие его поля F и E являются
сбросовыми. При приблизительно близкой крутонаклонной ори-
ентировке оси максимального сжатия (σ3) – аз. пад. 307° и 333°,
они существенно отличаются по ориентировке оси растяжения,
которая последовательно занимает положение от субмеридио-
нального (аз. 188°) до близширотного (аз. 105°). Более молодое
поле D – сдвиговое. Оси максимального тектонического сжатия и
растяжения практически горизонтальны. Сжатие ориентировано
близко к меридиану (аз. пад. 173°), растяжение – субширотно
(аз. пад. 81°). Следующие два поля C и B – взбросовые. Это зна-
чит, что для них характерно близгоризонтальное сжатие и суб-
вертикальное или крутонаклонное положение оси растяжения.
Ось сжатия на этих этапах последовательно меняла своё направ-
ление – от близмеридионального (аз. 18°) до юго-восточного
(аз. 122°). Самое последнее по времени проявления поле А явля-
ется сдвиговым. Для него характерно близгоризонтальное поло-
жение осей σ1 и σ3. При этом сжатие ориентировано практически
продольно к основным складчатым структурам бассейна
(аз. 296°), растяжение – ортогонально (аз. 205°). Вид напряжен-
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
192
ного состояния для последних двух полей близок к одноосному
сжатию, для остальных – к одноосному растяжению.
Поля деформаций. В целом, восстановленное поле суммар-
ных тектонических деформаций сохраняет, с некоторыми уточ-
нениями и детализацией выявленную и описанную в предыдущих
работах [1, 7] зональность и ориентировку осей главных дефор-
маций. Главные параметры этого поля приведены в табл. 2.
Таблица 2
Параметры поля суммарных тектонических деформаций
Донецко-Макеевского района
Элементы
залегания
относительные
величины Кол-во
замеров
ε1 ε3
µε
ε1 ε2 ε3
X Y Z
1684 222/5 314/24 - 0,633 1,141 0,951 0,908 1,040 1,015 0,945
В таблице, в 1 колонке дано количество замеров, по кото-
рым восстанавливалось суммарное поле; во 2 и 3 приведены эле-
менты залегания осей суммарных деформаций (ε1 – максималь-
ное удлинение, ε3 – максимальное укорочение); в 4 – значение
коэффициента µε, отражающего вид преобладающих суммарных
деформаций («+» - укорочение, «-» - удлинение); в 5, 6 и 7 – от-
носительные величины деформаций по осям ε1, ε2, ε3; в 8, 9, 10 –
величины суммарных деформаций относительно координатных
осей (Х – меридиан, Y – широта, Z – высота).
Таким образом, для Донецко-Макеевского района ось мак-
симального удлинения суммарного поля деформаций практиче-
ски горизонтальна и имеет следующие элементы залегания: аз.
пад. 222°∠ 5°. Ось максимального укорочения наклонна, её эле-
менты залегания: аз. пад.314°∠ 24°. Суммарная деформация гор-
ного массива характеризуются существенным преобладанием уд-
линения (растяжения) - µε= -0,633. Более детально строение и тип
поля деформаций отражены на рис. 1.
Как видно из приведенного рисунка, вся южная часть рай-
она (от полей шх. им. Челюскинцев, Абакумова до Моспинской
группы шахт) характеризуется сбросовым типом поля суммарных
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
193
деформаций. Граница площади развития этого типа поля прохо-
дит вдоль Мушкетовского надвига. Помимо лежачего крыла над-
вига, сбросовый тип поля местами фиксируется для площадей и в
его висячем крыле (поля шх. «Октябрьская», Буденовская группа
шахт: № 9 «Капитальная», № 6 «Красная Звезда», № 12-18, № 12
«Наклонная») и даже в пределах Макеевской мульды.
Рис. 1. Поле суммарных тектонических деформаций (оси уд-
линения и укорочения) для Донецко-Макеевского рай-
она
1 – точки расчёта параметров поля деформаций с направлением од-
ной из осей. Длина отрезка характеризует угол наклона оси: чем короче
отрезок, тем круче ось; 2-6 – тип поля деформаций: 2 – взбросовый; 3 –
сбросовый; 4 – сдвиговый; 5 – взбросо-сдвиговый; 6 – сбросо-сдвиговый
Основные поперечные структуры района (Французский, Ка-
лининский, Первомайский надвиги и Ветковская, Чайкинская,
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
194
Калиновская, Ясиновско-Ждановская флексуры) разбивают пло-
щадь развития взбросового поля на 2 обособленных участка – се-
веро-восточный и северо-западный. Сам район развития попе-
речных структур характеризуется максимальной изменчивостью
картины поля деформаций, как по ориентировке осей, так и типу
поля (см. рис. 1). Здесь преобладают сдвиговый и переходные ти-
пы полей: взбросо- и сбросо-сдвиговые.
Характерно поведение осей суммарных деформаций. На их
ориентировку заметное влияние оказывает современная геологи-
ческая структура. Ось укорочения более стабилизирована в про-
странстве и чаще занимает ортогональное положение по отноше-
нию к простиранию основных структурных элементов района.
Ориентировка оси максимального удлинения менее выдержана. В
целом, она чаще всего занимает положение продольное к прости-
ранию тектонических структур.
Ранее, при анализе тектонических полей напряжений и де-
формаций была установлена закономерная связь определённых
их параметров с выбросоопасными зонами [1, 7, 8]. Так, повы-
шенной выбросоопасностью характеризуются участки со сдвиго-
вым или неустойчивым (переходным: сбросо-, взбросо-
сдвиговым) типом поля. Внутри этих участков наиболее опасны
локальные объёмы горного массива, в которых деформации про-
исходили в условиях, когда напряженное состояние массива из-
менялось от одноосного сжатия до одноосного растяжения
(«пульсирующее» поле напряжений). При анализе суммарного
поля тектонических деформаций было установлено, что площади
развития выбросов пространственно совпадают с участками, где
значения Z-компоненты выше единицы.
В дальнейшем подобные исследования в сочетании с изуче-
нием различных горнотехнических условий отработки угольных
пластов могут быть перспективными с точки зрения долгосроч-
ного и оперативного прогноза горно-геологических условий от-
работки угольных пластов.
Наукові праці УкрНДМІ НАН України, № 5 (частина II), 2009
Transactions of UkrNDMI NAN Ukraine, № 5 (part II), 2009
195
СПИСОК ССЫЛОК
1. Беседа А. П. и др. Особенности палеотектонических полей
напряжений в выбросоопасных зонах Донецко-Макеевского и
Центрального районов Донбасса. // Сб. науч. трудов
ДонНТУ. – Донецк: ДонНТУ, 2007 - Серия горно-
геологическая. – Вып. 6 (125) – С. 19-23.
2. Гущенко О. И. Анализ ориентировок сколовых тектонических
смещений и их тектонофизическая интерпретация при рекон-
струкции палеонапряжений.// Док. АН СССР, 1973 – т. 210. -
№ 2. – С. 331-334.
3. Гущенко О. И. Метод кинематического анализа структур раз-
рушения при реконструкции тектонических напряжений. /
Поля напряжений и деформаций в литосфере. – М.: Наука,
1979. – С. 7-25.
4. Гущенко О. И. и др. Тектонический стресс-мониторинг и поля
напряжений Причерноморского региона. // Сб.науч. трудов
ДонНТУ. – Донецк: ДонНТУ, 2001 - Серия горно-
геологическая. – Вып. 32 – С. 104-117.
5. Корчемагин В. А., Емец В. С. Особенности развития тектони-
ческой структуры и поля напряжений Донбасса и Восточного
Приазовья. // Геотектоника. – 1987. - № 3 – С. 49-55.
6. Корчемагин В. А., Рябоштан Ю. С. Тектоника и поля напря-
жений Донбасса. // Поля напряжений и деформаций в земной
коре. – М.: Наука, 1987. – С. 164-170.
7. Корчемагин В. А. и др. Тектонические поля деформаций и
напряжений в развитии подземной инфраструктуры Донецко-
Макеевского района. // Сб. науч. трудов НГА Украины. –
Днепропетровск, НГА, 1998. – С. 158-162.
8. Корчемагин В. А., Павлов И. О., Дудник В. А. Структурно-
тектонофизическая позиция выбросов на поле шахты
«Булавинская» (Центральный Донбасс). // Сб. науч. трудов
ДонНТУ. – Донецк: ДонНТУ, 2006 - Серия горно-
геологическая.– С. 44-50.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-18090 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1996-885X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:07:51Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Корчемагин, В.А. Павлов, И.О. 2011-03-17T00:04:25Z 2011-03-17T00:04:25Z 2009 Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса / В.А. Корчемагин, И.О. Павлов // Наукові праці УкрНДМІ НАН України. — 2009. — № 5, ч. 2. — С. 189-195. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 1996-885X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18090 551.24.03 У статті наведено результати оброблення обширного фактичного матеріалу (більше 1700 вимірів) по тріщино-розривній тектоніці Донецько-Макіївського району. На їх основі виконано реконструкції параметрів тектонічних полів напружень і сумарного поля деформацій, встановлено їх зміни в часі і просторі, взаємозв'язок з тектонічними структурами і деякими гірничо-геологічними параметрами. The results of the extensive facts processing (more than 1700 meterings) on Donetsk-Makeevka region fault tectonics are adduced in the article. On basis of the facts it were made reconstructions of stresses tectonic fields parameters and summary deformation field, determined its changes in time and space and its interrelation with tectonic structures and some of mining and geological parameters. ru Український науково-дослідницький і проектно-конструкторський інститут гірничої геології, геомеханіки і маркшейдерської справи НАН України Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса Article published earlier |
| spellingShingle | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса Корчемагин, В.А. Павлов, И.О. |
| title | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса |
| title_full | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса |
| title_fullStr | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса |
| title_full_unstemmed | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса |
| title_short | Поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород Донецко- Макеевского района Донбасса |
| title_sort | поля напряжений и деформаций и выбросоопасность углей и пород донецко- макеевского района донбасса |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/18090 |
| work_keys_str_mv | AT korčemaginva polânaprâženiiideformaciiivybrosoopasnostʹugleiiporoddoneckomakeevskogoraionadonbassa AT pavlovio polânaprâženiiideformaciiivybrosoopasnostʹugleiiporoddoneckomakeevskogoraionadonbassa |