Высокоточные геодезические методы контроля деформаций (в том числе метод спутниковой геодезии)

Высокоточные геодезические методы измерения перемещений и деформаций применяются для целей геомеханического мониторинга состояния массива горных пород и оценки степени безопасности ведения горных работ.

В подземных выработках в качестве основного метода измерений вертикальных перемещений применяется традиционный метод прецизионного нивелирования не ниже II-го класса. Применяются высокоточные нивелиры Ni 007 и цифровой Dini 12. Определение горизонтальных перемещений выполняется путём измерений расстояний с помощью светодальномера «Мекометр-5000. Точность определения перемещений составляет ±0.5 мм.

Светодальномер «Мекометр-5000» производства швейцарской фирмы «Керн».

На поверхности основным методом измерения перемещений являются светодальномерные наблюдения, обеспечивающие точность определения деформаций с относительной погрешностью 10-6, т.е. до 10 мм на каждом километре расстояния.

Для уменьшения погрешностей измерений применяется методика принудительного центрирования измерительных приборов и сигналов на пунктах. В подземных полигонах расстояния между пунктами составляют 15-25 м, на поверхности расстояния между пунктами колеблются от 400 до 2500 м. Полигоны закладываются в соответствии со структурными особенностями массива пород. Частота наблюдений определяется конкретными задачами и горнотехнической ситуацией и в подземных условиях обычно составляет 3-4 раза в год, а на поверхности 1 раз в летнее время года.


  Комплект GPS-аппаратуры фирмы Javad Navigation System.

В последнее время геодезические методы наблюдений дополняются методами космической геодезии. В лаборатории имеются 5 комплектов GPS- оборудования, состоящих из приёмников JNS Lexon-GGD и антенн JNS Сhock Ring CR3_GGD, разработанных и произведённых фирмой Javad Navigation System (рис. 2).
Накопленный опыт применения GPS-технологий свидетельствуют о перспективности их применения для целей геодинамического мониторинга массивов, представленных высокопрочными скальными породами, поскольку уже в настоящее время в более чем 50% измерений удаётся получить точность определения координат в пределах ±3.0 мм.

Разработана специальная методика обработки результатов геодезических измерений, позволяющая раздельно определять перемещения и вращения отдельных структурных блоков и их деформации, а также вычислять величины дополнительной энергии, накопленной или выделившейся при деформировании контролируемых участков массива. Анализ результатов наблюдений позволяет выделять наиболее активные структурные неоднородности, а также энергонасыщенные участки массивов горных пород и контролировать изменение их напряжённо-дефомированного состояния во времени и в пространстве.