Геофизический центр РАН, Москва, Россия¹ ; Горный институт НИТУ «МИСиС», Москва, Россия²:

Акматов Д. Ж.^1,2, младший научный сотрудник, аспирант
Маневич А. И.^1,2, научный сотрудник, старший преподаватель, ai.manevich@yandex.ru

Геофизический центр РАН, Москва, Россия¹; Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия²:

Татаринов В. Н.^1,2, главный научный сотрудник, зав. лабораторией, д-р техн. наук, чл.-корр. РАН

Геофизический центр РАН, Москва, Россия¹ ; Горный институт НИТУ «МИСиС», Москва, Россия² ; Институт физики Земли им. О. Ю. Шмидта РАН, Москва, Россия³:

Шевчук Р. В.^1,2,3, младший научный сотрудник, аспирант

*В работе принимал участие О. А. Морозов, старший научный сотрудник Института проблем безопасного развития атомной энергетики РАН, канд. геол.-минерал. наук.

Авторы выражают благодарность студентам Горного института НИТУ «МИСиС» А. В. Никитенковой и А. К. Нияз за помощь в обработке геологических данных.

Представлены результаты создания трехмерной модели структурно-тектонического блока Енисейского участка Нижнеканского массива (Красноярский край), разработанной в рамках об основания возможности безопасной подземной изоляции высокорадиоактивных отходов. Модель включает в себя литологическую часть, разрывные тектонические нарушения, интрузивные образования, зоны трещиноватости и дробления. При создании модели учтены результаты системного анализа комплекса геолого-геофизических характеристик геологической среды, включая схемы разломной тектоники, данные геофизических и глобальных навигационных спутниковых систем наблюдений, параметры внешнего тектонического поля напряжений, физико-механические свойства пород, результаты определения трещиноватости пород и др. Предлагаемая структурно-тектоническая модель может быть использована для многовариантного моделирования напряженно-деформированного состояния породного массива с целью прогноза сохранности его изоляционных свойств при оценке безопасности захоронения высокоактивных радиоактивных отходов в гранитогнейсовых породах. 

Работа выполнена в рамках государственного задания Геофизического центра РАН, утвержденного Минобрнауки России.

1. Dorofeev A. N., Bolshov L. A., Linge I. I., Utkin S. S., Saveleva E. A. Strategic Master Plan for R&D Demonstrating the Safety of Construction, Operation and Closure of a Deep Geological Disposal Facility for Radioactive Waste. Radioactive Waste. 2017. No. 1. pp. 19–26.
2. Ewing R. C., Park S. The Concept of Geological Disposal of Highly Radioactive Nuclear Waste. Encyclopedia of Nuclear Energy. Amsterdam : Elsevier, 2021. pp. 588–602.
3. Tatarinov V. N., Morozov V. N., Batugin A. S. An underground research laboratory: New opportunities in the study of the stress–strain state and dynamics of rock mass destruction. Russian Journal of Earth Sciences. 2019. Vol. 19, No. 2. ES2002. DOI: 10.2205/2019ES000659
4. Ju Wang, Liang Chen, Rui Su, Xingguang Zhao. The Beishan underground research laboratory for geological disposal of high-level radioactive waste in China: Planning, site selection, site characterization and in situ tests. Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2018. Vol. 10, Iss. 3. pp. 411–435.
5. Qiangyong Zhang, Chuancheng Liu, Kang Duan, Zhenjie Zhang, Wen Xiang. True Three-Dimensional Geomechanical Model Tests for Stability Analysis of Surrounding Rock During the Excavation of a Deep Underground Laboratory. Rock Mechanics and Rock Engineering. 2020. Vol. 53, Iss. 2. pp. 517–537.
6. Xuechao Wu, Gang Liu, Zhengpi ng Weng, Yiping T ian, Zhiting Zha ng et al. C onstructing 3D geological models based on large-scale geological maps. Open Geosciences. 2021. Vol. 13. pp. 851–866.
7. Tirén S. A, Askling P., Wänstedt S. Geologic site characterization for deep nuclear waste disposal in fractured rock based on 3D data visualization. Engineering Geology. 1999. Vol. 52, Iss. 3-4. pp. 319–346.
8. Tatarinov V. N., Morozov V. N., Kamnev E. N., Manevich A. I. Geodynamic aspects of high-level radioactive waste disposal: A case-study of Nizhnekansky m assif. Gornyi Zhurnal. 2021. No. 3. pp. 108–112. DOI: 10.17580/gzh.2021.03.05
9. Gvishiani A. D., Tatarinov V. N., Manevich A. I., Kaftan V. I. Geodynamic interpretation of modern geodynamic movements in the southern part of the Yenisei Ridge (in application to the problems of underground isolation of radioactive waste). Eurasian Mining. 2021. No. 2. pp. 7–11. DOI: 10.17580/em.2021.02.02
10. Gvishiani A. D., Tatarinov V. N., Kaftan V. I., Manevich A. I., Dzeboev B. A. et al. The Velocities of Modern Horizontal Movements of Earth Crust in the South Sector of Yenisei Ridge According to GNSS Observations. Doklady Earth Sciences. 2020. Vol. 493, Iss. 1. pp. 544–547.
11. Biryuchev I. V., Makarov A. B., Usov A. A. Geo mechanical model of underground mine. Part I. Creation. Gornyi Zhurnal. 2020. No. 1. pp. 42–48. DOI: 10.17580/gzh.2020.01.08
12. Morozov O. A., Rastorguev A. V., Neuvazhaev G. D. Assessing the State of the Geological Environment at the Yeniseiskiy Site (Krasnoyarsk Region). Radioactive Waste. 2019. No. 4(9). pp. 46–62.
13. Sherman S. I., Sorokin A. P., Savitskiy V. A. New methods for the classification of seismoactive lithospheric faults based on the index of seismicity. Doklady Earth Sciences. 2005. Vol. 401, No. 3. pp. 413–416.
14. Kocharyan G. G. Geomechanics of faults. Moscow : GEOS, 2016. 424 p.
15. Eremenko V. A., Vinnikov V. A., Kosyreva M. A., Lagutin D. V. Identification of rock jointing parameters by borehole imaging and interval geotechnical documentation of non-oriented drill cores. Gornyi Zhurnal. 2022. No. 1. pp. 21–26. DOI: 10.17580/gzh.2022.01.04
16. Eremenko V. A., Ainbinder I. I., Marysyuk V. P., Nagovitsyn Yu. N. Guidelines for selecting ground support system for the Talnakh operations based on the rock mass quality assessment. Gornyi Zhurnal. 2018. No. 10. pp. 101–106. DOI: 10.17580/gzh.2018.10.18
17. Barton N. A review of mechanical over-closure and thermal over-closure of rock joints: Potential consequences for coupled modelling of nuclear waste disposal and geothermal energy development. Tunnelling and Underground Space Technology. 2020. Vol. 99. 103379. DOI: 10.1016/j.tust.2020.103379
18. Leontev A. V., Rubtsova E. V., Skulkin A. A. To t he estimate of stress-strain state of the rock mass in the Nizhnekansky region. InterExpo Geo-Sibir. 2020. Vol. 2. pp. 109–116.