Перейти к содержимому

Применение метода Накамуры при мониторинге сложного сейсмического сигнала в неоднородной горизонтальнослоистой среде

УДК: 550.34:622.02
DOI: 10.24412/2519-2418-2025-644-93-107
EDN: DUNZJH
Получено: 19.06.2025
Опубликовано: 08.07.2025

Оригинальный язык: ru

Полный текст статьи | JATS XML

Анциферов Андрей Вадимович, доктор технических наук, профессор, чл.-кор. НАНУ, ФГБНУ «РАНИМИ», научный консультант ФГБНУ «РАНИМИ», email: antsiferov_a@mail.ru
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
Ялпута Елена Анатольевна, ФГБНУ «РАНИМИ», научный сотрудник отдела эколого геофизических исследований, email: 6217101@mail.ru
Шалованов Олег Леонидович, ФГБНУ «РАНИМИ», научный сотрудник отдела геодинамических и геофизических процессов, email: shalovanovoleg@yandex.ru

Аннотация
Исследования спектров микросейсмических колебаний Ютаки Накамуры для сред с жесткими акустическими границами раздела показали, что соотношение горизонтальных и вертикальных компонент () не зависят от состава микросейсмического сигнала. Горизонтальное сдвижение поверхностных слоев является функцией распространения колебаний во всех пластах разреза. В статье на ряде практических примеров показаны возможности применения метода отношений для выявления неоднородностей разреза.

Ключевые слова: зоны трещиноватости, разрывные нарушения, волны Лява, Рэлея, микросейсмическое колебание, спектр

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
  1. Шарапов, И. Р. Инновационные пассивные микросейсмические методы в нефтегазовой отрасли – опыт применения в России / И. Р. Шарапов, Н. Я. Шабалин, Е. В. Биряльцев, С. А. Феофилов, В. А. Рыжов // URL: http://old.r-sensors.ru/6_literature/PDF/Sharapov_RU-2015.pdf.
  2. Шарапов, И. Р. Наземные пассивные микросейсмические мониторинги при изучении, разработке и эксплуатации недр в нефтегазовой и горнодобывающей отраслях / И. Р. Шарапов, С. А. Феофилов // Приборы и системы разведочной геофизики. – 2023. – №3 (70). – С. 10-19.
  3. Аникиев, Д. В. Совместное обнаружение, локация и определение механизмов очагов микросейсмических событий: дис. канд. физ. наук; СПбГУ, Санкт-Петербург, 2015 – 85 с.
  4. Аносов, Г. И. Метод Накамуры: современные технологии сейсмического микрорайонирования стройплощадок на урбанизированных территориях // ГеоЮгСервис, г. Калининград. – URL: https://www.geoygservis.ru/publishing/metod-nakamury-sovremennye-tekhnologiiseysmicheskogomikrorayonirovaniya?ysclid=mc2zqfbpx1196533584. Дата обращения 12.03.2025.
  5. Анциферов, А. В. Прогноз горно-геологических условий отработки угольных пластов методами шахтной геофизики / А. В. Анциферов. – Киев, УкрГГРИ, 2003. – 48 с.
  6. Опарин, В. Н. Методы и системы сейсмодеформационного мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов: монография: в 2-х томах / В. Н. Опарин. – Новосибирск: Сибирское отделение РАН, 2010. – 261 с. – EDN QKJFSB.
  7. Анциферов, А. В. Мониторинг техногенной сейсмичности в зоне влияния угольны 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, 2023. – № 9 (24). – С. 78-87.
  8. Хохлов, М. Т., Многоволновые сейсмические исследования угольных месторождений Донбасса / М. Т. Хохлов, О. М. Харитонов, П. Г. Трифонов, И. Т. Козельский, М. Н. Байсарович // Киев: Наукова думка, 1990. – 132 с.
  9. Горбатиков, А. В. Технология глубинного зондирования земной коры с использование естественного низкочастотного микросейсмического поля / А. В. Горбатиков // Изменение окружающей среды и климата: монография. – М. ИФЗ РАН, 2008. – Т.1. – Ч.2. – С.223-236.
  10. Цуканов, А. А. Исследование и развитие метода микросейсмического зондирования / А. А. Цуканов// дис. канд. физ.- мат. наук. – М., 2010, МГУ им. Ломоносова. – 151с.
  11. Тарасов, С. А. Уточнение скоростного разреза осадочной толщи методом Накамуры на новых сейсмических станциях /С. А. Тарасов, А. Г. Гоев, С. Г. Волосов, Э. М. Горбунова и др // Российский сейсмологический журнал. – 2020. – № 4. – Т.2. – С.43-50. – DOI 10.35540/2686-7907.2020.4.04.
  12. Тарасов, С. А. Уточнение скоростного разреза осадочной толщи методом Накамуры на новых сейсмических станциях ИДГ РАН / С. А. Тарасов, А. Г. Гоев, С. Г. Волосов, Э. М. Горбунова, Г. Н. Иванченко, С. А. Королев // Российский сейсмологический журнал. – 2020. – № 4. – Т.2. – С.43-50. – DOI 10.35540/2686- 7907.2020.4.04.
  13. Nakamura, Y. A method for dynamic characteristics estimation of subsurface using microtremor on the ground surface / Y. Nakamura // Quarterly Report of Railway Technical Research Institute. – 1989. – Vol.30. – №1. – P.25-33. – URL: www.sdr.co.jp.
  14. Горбатиков, А. В. Моделирование волн Рэлея вблизи рассеивающих скоростных неоднородностей. Исследование возможностей метода микросейсмического зондирования / А. В. Горбатиков, А. А. Цуканов // Физика Земли. – 2011. – № 4. – С. 96-112. – DOI 10.1134/S0002333711040077. – EDN RWOKXN.
  15. Анциферов, А. В. Комплекс обработки и анализ результатов микросейсмического мониторинга углепородных массивов / А. В. Анциферов, А. А. Глухов // Горный журнал. – М., 2024. – № 10. – С. 7-13. – DOI 10.17580/gzh.2024.10.01.
  16. Хогоев, Е. А. О возможности использования микросейсмической эмиссии при поисках нефтегазовых залежей в палеозойском фундаменте / Е. А. Хогоев, Е. Е. Хогоева, М. Л. Шемякин // Геофизические технологии. – 2024. – № 3. – С. 4-20. – DOI 10.13140/RG.2.2.29336.40964.
Рецензия (Грищенков Николай Николаевич, доктор технических наук, профессор, ФГБНУ «РАНИМИ», заведующий отделом сдвижения земной поверхности и защиты подрабатываемых объектов, email: grinmail104@mail.ru)

В данной статье проанализировано исследование применения метода Накамуры для выявления крупных структурных элементов и более мелких неоднородностей горизонтально-слоистой среды.
Были изучены некоторые особенности сложного состава измеряемого на поверхности шахты сейсмического сигнала при мониторинговых измерениях, проведенных в 2020 и 2021 годах на поле шахты «Калиновская-Восточная».
Авторами отмечен тот факт, что применение метода Накамуры при геологической интерпретации результатов микросейсмических мониторинговых исследований позволяет с помощью отношений горизонтальной и вертикальной компоненты волнового поля картировать не только зоны влияния региональных и более мелких надвигов, но и фасциальные особенности образования угольных пластов.
Авторами сделан вывод о необходимости продолжения подробного исследования нормированных и оцифрованных по вертикали спектров, которое даст ключ к разгадке механизма образования и взаимодействия объемных волн Рэлея.
Статья «Применение метода Накамуры при мониторинге сложного сейсмического сигнала в неоднородной горизонтально-слоистой среде» авторов А.В. Анциферова, В.В.Туманова, Л.А. Новгородцевой, Е.А. Ялпуты, О.Л. Шалованова, имеет научную и практическую ценность, рекомендуется для публикации в сборнике научных трудов РАНИМИ.

Для того, чтобы мы могли качественно предоставить Вам услуги, мы используем cookies, которые сохраняются на Вашем компьютере. Нажимая ПРИНЯТЬ,
Вы подтверждаете то, что Вы проинформированы об использовании cookies на нашем сайте. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера.
Принять
Политика конфиденциальности