DOI: 10.24412/2519-2418-2025-846-404-416
EDN: TZJMMD
Получено: 08.12.2025
Опубликовано: 25.12.2025
Оригинальный язык: Русский
Полный текст статьи | JATS XML
Туманов Виктор Владимирович, ФГБНУ «РАНИМИ», заведующий отделом эколого-геофизических исследований, старший научный сотрудник отдела эколого-геофизических исследований, email: tum.v@yandex.ru
Новгородцева Людмила Александровна, кандидат геологических наук, ФГБНУ «РАНИМИ», старший научный сотрудник отдела эколого-геофизичских исследований, email: lyudnonv.21-78@yandex.ru
Донченко Элла Валентиновна, ФГБНУ «РАНИМИ», научный сотрудник отдела эколого-геофизических исследований, email: ellarr@bk.ru
Подвалкова Елена Владимировна, ФГБНУ «РАНИМИ», ведущий инженер отдела эколого-геофизических исследований, email: evpodvalkova@mail.ru
Зозуля Ярослав Демьянович, email: yarzozulia@gmail.com
Аннотация
Предложен метод обработки сейсмических данных, позволяющий по критерию V = X⸱Y⸱Z и поляризации различать техногенную трещиноватость и зоны влияния тектонических разломов, где максимумы V соответствуют разуплотнённым лежачим крыльям надвигов и участкам разрушенным техногенно, а минимумы – уплотнённым висячим крыльям. Результаты подтверждают ведущую роль совместного воздействия тектонических нарушений и горных работ (усиленного затоплением закрытых шахт) в формировании опасных геодинамических явлений, очагов хрупкого разрушения и аномальных скоплений метана.
Ключевые слова: аномальные скопления метана, тектоническая трещиноватость, хрупкое разрушение, затопление массива, сейсмический мониторинг, трёхкомпонентная сейсморазведка, Рэлея, спектральный анализ, поляризация сейсмических волн, надвиги, техногенное разуплотнение
Финансирование
Работа выполнена в рамках научной темы FRSR-2023-0007 «Разработка геолого-геофизической модели формирования аномальных скоплений метана на угольных шахтах в зонах динамического влияния разломов».
ЛИТЕРАТУРА
- Иванов, Л. А. Геологические показатели модели аномального скопления метана / Л. А. Иванов // Труды РАНИМИ: сб. науч. тр. – Донецк, 2023. – № 22 (37) – С. 9-18.
- Жуков, Е. М. Классификация трещин и расслоений пород кровли по степени опасности с точки зрения возможности обрушения кровли в горных выработках / Е. М. Жуков, Ю. И. Кропотов, И. А. Лугинин, С. И. Полошков. // Молодой ученый. – 2016. – № 2 (106). – С. 142-146.
- Трифонов, А. С. Сейсмические проявления геодинамических процессов над очистной выработкой / А. С. Трифонов, М. Г. Тиркель, В. В. Туманов, Я .М. Юфа, А. И. Архипенко // Научные труды УкрНИМИ: сб. науч. тр. – Донецк, 2008. – № 2 – С. 83-89.
- Немирович-Данченко, М. М. О различных сценариях распространения трещин в геоматериалах / М. М. Немирович-Данченко, Ю. И. Колесников // Физическая мезомеханика. – Новосибирск, 2003. – Вып. 6. – С. 33-39.
- Анциферов, А. В. Мониторинг техногенной сейсмичности в зоне влияния угольных шахт Донбасса (на примере ш. «Калиновская-Восточная» ГП «Макеевуголь») / А. В. Анциферов, В. В. Туманов, Н. И. Лобков, Д. С. Бородин, О. Л. Шалованов, Р. П. Базеева // Труды РАНИМИ: сб. науч. тр. – Донецк, 2020. – № 9 (24). – С.78-87.
- Басалаева, П. В. Оценка влияния угла падения литологически неоднородной прослойки пород на устойчивость горизонтальной горной выработки при ее проходке / П. В. Басалаева, А. Д. Куранов // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2024. – № 3. – С. 17-30.
- Балек, А. Е. Обоснование хрупкого режима разрушения низкопрочных сильнотрещиноватых массивов скальных пород / А. Е. Балек, Т. Ф. Харисов, Д. А. Коптяков // Известия ТулГУ. Науки о Земле. – 2024. – № 4. – С. 795-808.
- Лобков, Н. И. Особенности разрушения породного слоя в зоне опорного давления впереди лавы / Н. И. Лобков // Журнал теоретической и прикладной механики. – Донецк, 2018 – № 3-4 (64-65). – С. 88-93.
- Grits A. The phenomenon of rupture and flow in solids. Phil. Trans, Roy. Soc. 1920, vol. 220, pp. 150-160.
- Лобков, Н. И. Установление мест инициирования и причин негативных динамических явлений в породном массиве под посёлком «Объединённый» г. Макеевка / Н. И. Лобков. В. С. Маевский, А. А. Лобков, Л. А. Драган // Труды РАНИМИ: сб. науч. тр. – Донецк, 2020. – № 10-11 (25-26). – С. 36-44.
- Анциферов, А. В. Оценка трещиноватости массива по данным наблюдений сложного сейсмического поля на поверхности шахты «Калиновская-Восточная» Донецко-Макеевского района ДНР / А. В. Анциферов, В. В. Туманов, Л. А. Новгородцева, Д. С. Бородин // Горный журнал. – 2024. – № 10. – С. 14-24.
- Анциферов, А. В Опыт интерпретации сложного сейсмического сигнала в условиях горных работ на больших глубинах в Донецко-Макеевском районе Донбасса / А. В. Анциферов, В. В. Туманов, Л. А. Новгородцева, А. Ю. Грицаенко, Д. С. Бородин // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2024. – № 6. – С. 57-64.
- Анциферов, А. В. Применение метода Накамуры при мониторинге сложного сейсмического сигнала в неоднородной горизонтальнослоистой среде / А. В. Анциферов, В. В. Туманов, Л. А. Новгородцева, Е. А. Ялпута, О. Л. Шалованов // Труды РАНИМИ: сб. науч. тр. – Донецк, 2025. – № 6 (44). – С .93-107.
- Исаев, Ю. С. К вопросу о волновой структуре поля при сейсмоакустических измерениях в угольных пластах / Ю. С. Исаев, Ю. Г. Мясников // Труды ВНИМИ. – Ленинград, 1976. – № 102. – С. 27-33.
- Симоненко, В. А. Движение грунта в волне Рэлея, возникающей при подземном взрыве / В. А. Симоненко, Н. И. Шишкин, Г. А. Шишкина // Прикладная механика и техническая физика – 2006 г. – № 4 (278). Т. 47. – С. 3-14.
Рецензия (Грищенков Николай Николаевич, доктор технических наук, профессор, ФГБНУ «РАНИМИ», заведующий отделом сдвижения земной поверхности и защиты подрабатываемых объектов, email: grinmail104@mail.ru)
В статье исследованы возможности использования данных сейсмического мониторинга для характеристики природы и степени трещиноватости углепородного массива шахты «Калиновская-Восточная».
Рассматривается критерий доминирования вертикальной компоненты над двумя горизонтальными, который отвечает образованию волны Рэлея как в зонах хрупкого разрушения пород в пройденных горных выработках, так и в зонах деструкции пород в лежачих крыльях надвигов.
Целью работы являлось определение по количественным характеристикам произведений трёх компонент X, Y, Z участков максимально высокой и максимально низкой трещиноватости.
Проведённые исследования подтвердили возможность применения современных теоретических и физических представлений о волне Рэлея и её возникновении в низкоскоростных зонах хрупкого разрушения пород.
Количественные характеристики предложенного критерия могут быть использованы или уточнены при дальнейшем применении мониторинговых наблюдений на других шахтах.
Результаты исследований могут быть использованы при организации геофизического мониторинга состояния подработанного массива, прогнозировании геодинамических явлений и применяться специализированными геофизическими службами, научными организациями. Данная статья по содержанию соответствует профилю сборника научных трудов РАНИМИ и может быть рекомендована к публикации.