ГИС мониторинга подработанной территории
    Панжин Андрей Алексеевич, старший научный сотрудник, Усанов Сергей Валерьевич, младший научный сотрудник, Институт горного дела УрО РАН, Екатеринбург
    В данной статье показан один из путей решения проблемы использования территорий, подработанных подземными горными разработками. В условиях неполной подработки земной поверхности допускается ведение горных работ под охраняемыми объектами в случае осуществления прогнозных расчетов и выполнении особых мер безопасности, включающих, в том числе, деформационные измерения. Для решения вопросов использования подработанных территорий, полученные данные необходимо увязывать во времени и в пространстве с горными работами. Эта задача решена путем создания специальной ГИС мониторинга подработанной территории.
    В последнее время все более актуальной становится проблема использования территорий, подработанных горными разработками. Особенно остро эта проблема стоит на уральских подземных рудниках, где экономически освоенные и застроенные территории подработаны как старыми, 18-19 веков, так и современными горными выработками. Необходимость современной подработки объектов, расположенных на земной поверхности, диктуется как экономическими, так и экологическими причинами. С одной стороны, выемка запасов из предохранительных целиков экономически более выгодна, чем освоение новых месторождений, а с другой стороны, действующий закон об охране недр требует как можно более полной выемки полезного ископаемого.
    Действующими нормативными актами [1] допускается выемка полезного ископаемого под объектами различных категорий охраны, при условии неполной подработки земной поверхности и осуществлении соответствующих прогнозных расчетов и выполнении особых мер безопасности при ведении горных работ. В условиях неполной подработки земной поверхности, когда процесс сдвижения горных пород не развивается в полной мере, необходимо иметь точные сведения об изменении напряженно-деформированного состояния (НДС) подрабатываемой территории. Традиционно изменения параметров поля деформаций получали в результате наблюдений по специально закладываемым наблюдательным станциям, состоящим из профильных линий [2]. Однако такая конструкция наблюдательной станции более всего подходит при мониторинге процесса сдвижения, происходящего при полной подработке земной поверхности, когда имеют место зоны провала, трещин и выраженная мульда сдвижения, так как в этом случае необходимо определить границы зон с разной степенью деформирования. Параметры же НДС в этом случае будут получены в результате интерполяции данных, что снижает их достоверность. В случае же обоснованного решения вопросов подработки объектов с обеспечением их сохранности необходима точная информация о распределении поля деформаций по исследуемой территории.
    Для получения реальных параметров НДС на промплощадке шахты "Эксплуатационная" в г. Нижний Тагил летом 2002 года была оборудована наблюдательная станция, состоящая как из профильных линий, так и стенных реперов, равномерно распределенных по всей площади. Площадка шахты охраняется от вредного влияния горных работ предохранительным целиком. Однако в связи с тем, что запасы шахты заканчиваются, целик, начиная с 1990 года, был частично подработан по трем горизонтам. ............