Abstract

Relevance of the topic. To identify areas of increased deformation of the earth’s surface of rock blocks containing a mineral Deposit, GPS monitoring measurements of horizontal movements of markes installed at different points are carried out. An actual problem that arises here is the creation of a methodology that reliably describes and predicts the formation and location of deformation zones based on the movements of labels. The aim of the research is to create a methodology for forming, calculating and applying a binary mathematical model that describes and predicts the location and contours of the resulting areal deformations of the earth’s surface of two neighboring rock blocks based on placemark movements. Research methods include mathematical modeling of areal deformation, functional and numerical optimization of the parameters of the created model, experimental calculations and analysis of the distribution of the resulting and predicted deformation in a practical example of placemark movements. Research result. The model is based on the idea of blocks based on the spatial constraints of their horizontal dimensions and elastic properties in the hierarchical mosaic structure of composing rocks. Assuming that the size of a block of the earth’s surface does not exceed 5 km within the limits of a mineral Deposit, the movements of its points are considered in the plane. The resulting areal deformation is represented by the sum of linear and angular deformations. The model parameters were identified using the methods of least squares and parabolic vertex approximations implemented in the specified sequence of iterative calculations using the given optimization formulas. Calculations are regulated by the standard deviation of model and labels displacements. It boils down to the permissible small limit determined by the GPS positioning error. A practical example of interpreting placemark offsets shows the properties of model invariance in a multidirectional spatial coordinate system, as well as the detection of areal deformation zones and the forecast of its contour development. Conclusions. The applicability of the presented methodology for the deformation interpretation of multidirectional movements of the earth’s surface markes registered by the monitoring system is noted. The model’s conclusions about the areal location of deformation zones and its level can be used in predictive estimates and criteria that determine the possibility of safe mining operations in the detected zone and the content of man-made objects in it.

Highlights

  • В исследовании [12] показано, что обозначенная проблема эффективно решается с применением бинарной функционально-факторной модели, описывающей образующуюся горизонтальную деформацию земной поверхности двух сопряженных блоков горных пород с учетом пространственных ограничений их размеров и упругих свойств

  • To identify areas of increased deformation of the earth’s surface of rock blocks containing a mineral Deposit, GPS monitoring measurements of horizontal movements of markes installed at different points are carried out

  • Research methods include mathematical modeling of areal deformation, functional and numerical optimization of the parameters of the created model, experimental calculations and analysis of the distribution of the resulting and predicted deformation in a practical example of placemark movements

Read more

Summary

Владимир Александрович АНТОНОВ*

Для выявления зон повышенной деформации земной поверхности блоков горных пород, вмещающих месторождение полезных ископаемых, проводят мониторинговые GPS-измерения горизонтальных перемещений реперов, установленных в разных ее точках. Целью исследования является создание методологии формирования, расчета и практического применения бинарной математической модели, описывающей и прогнозирующей по перемещениям реперов местонахождение и контуры образующейся площадной деформации земной поверхности двух смежных блоков горных пород. Методы исследований включают математическое моделирование площадной деформации, функциональную и численную оптимизацию параметров созданной модели, экспериментальные расчеты и анализ распределения образующейся и прогнозируемой деформации в практическом примере перемещений реперов. На практическом примере интерпретации перемещений реперов показаны свойства инвариантности модели в разнонаправленной системе пространственных координат, а также обнаружения зон площадной деформации и прогноза развития ее контуров. Проведенных по соответствующим методикам конечных элементов, крайгинга, обратных расстояний [10, 11], не отражаются закономерности и связи, свойственные блочной структуре горного массива и необходимые для экстраполяции перемещений и расчета деформации горных пород в прогнозируемых зонах

ENGINEERING SCIENCES
Формирование бинарной модели площадной деформации
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
Aμ x μ г
ПГД ПГД
Vladimir Aleksandrovich ANTONOV*
Full Text
Paper version not known

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call

Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.