Методика определения природных напряжений в массиве по деформации карьера с использованием спутниковых навигационных систем

Объект исследований. Относительная деформация массива горных пород, полученная на Урале на глубинах ниже500 м, т.е. ниже зоны дезинтеграции массива, при использовании традиционных геодезических методов измерения позволяет внести поправку в результаты определения базиса и получить его истинную величину.

Материалы и методы исследования. Разработан метод определения природных напряжений, базирующийся на физическом законе, в котором утверждается, что природное напряженное состояние земной коры формируется в результате наложения полей напряжений, обусловленных гравитационными и тектоническими силами Земли, а также астрофизическими силами, вызванными физическими процессами в космосе.

Результаты. Основной вклад в формирование напряженного состояния вносят гравитационная и астрофизическая составляющие. Значение астрофизической составляющей изменяется во времени с цикличностью до 12 лет и на глубинах более500 м достигает десятков МПа, а тектоническая составляющая не превышает в среднем единицы МПа. Экспериментально полученная деформация земной коры, а именно литосферных плит в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах, а также континентальных плит в Азии и на Урале, свидетельствует об их одинаковой объемной деформации во всех регионах мира.

Выводы. Основываясь на экспериментальных данных о циклическом изменении линейных параметров земной коры, сделан вывод о том, что существует погрешность определения координат спутниковыми навигационными системами (СНС). Значительное увеличение астрофизической составляющей напряжений за короткий промежуток времени в 2–3 года в 11-м цикле является главной причиной активизации землетрясений и разрушения конструкций, возведенных в массиве горных пород. 

1. Генике А.А., Побединский Г.Г. (1999) Глобальная спутниковая система определения местоположения GPS и ее применения в геодезии. М.: Картгеоцентр; Геодезиздат, 272 с.

2. Зубков А.В. (2001) Геомеханика и геотехнология. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 335 с.

3. Зубков А.В. (2002) Напряженное состояние земной коры Урала. Литосфера, (3), 3-18.

4. Зубков А.В. (2013) Периодическое расширение и сжатие Земли как вероятный механизм природных катаклизмов. Литосфера, (2), 145-156.

5. Зубков А.В. (2016) Закон формирования природного напряженного состояния земной коры. Литосфера, (5), 145-150.

6. Зубков А.В. Патент 2613929 Россия МКИ С2. Способ определения расстояния между пунктами на поверхности Земли / А.В. Зубков (Россия) №2015120788; Заявл. 01.06.2015. Опубл. 22.03.2017. Бюлл. №9.

7. Лухнев А.В., Санько В.А., Мирошниченко А.И., Ашурков С.В., Кале Э. (2010) Вращения и деформации земной поверхности в Байкало-Монгольском регионе по данным GPS-измерений. Геология и геофизика, (7), 1006-1017.

8. Опарин В.И., Курленя М.В. (1994) О скоростном разрезе земли по Гутенбергу и возможном его геомеханическом объяснении. ФТПРПИ, (1), 14-27.

9. Родионов В.Н. (1996) Очерк геомеханики. М.: Науч. мир, 64 с.

10. Сашурин А.Д., Балек А.Е. (2014) Совершенствование методики натурных замеров напряженно-деформированного состояния больших участков горного массива. Вестник ПНИПУ. Геология. Нефтегаз. и горн. дело. (11), 34-47.

11. Штенгелов Е.С. (1982) Современное раздвижение земной коры и гипотезы тектоники плит. Бюлл. МОИП. Отд. геол., 57(2), 3-17.

12. Lean J.L. (2010) Cycles and trends in solar irradiance and climate. John Wiley&Sons. Ltd. Climat Сhange, (1), 111-122.

13. Zubkov A.V., Sentyabov S.V. (2014) Forecast Stability of Mining Excavation and HPS’s Dams After 2020. East. Europ. Scientif. J., (1), 153-166.