Республиканский академический научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горной геологии, геомеханики, геофизики и маркшейдерского дела, Донецк, Россия

Анциферов А. В., научный руководитель, д-р техн. наук, проф.
Глухов А. А., зам. директора по научной работе, д-р техн. наук, glukhov1964@yandex.ru
Камбурова Л. А., старший научный сотрудник

Описаны результаты использования разработанного в РАНИМИ специализированного программного обеспечения для обработки и анализа результатов микросейсмического мониторинга углепородного массива шахты «Калиновская-Восточная» (пос. Объединенный, г. Макеевка, ДНР). Приведены зависимости амплитудно-частотных характеристик регистрируемых волновых полей от времени для различных частотных диапазонов. Получены усредненные амплитудно-частотные характеристики микросейсмических колебаний за длительный период времени. На основе предположения о связи частоты фундаментальной моды волны Рэлея с глубиной залегания породы и исходя из априорных данных о строении горного массива и распространении скоростей сейсмических волн в породных слоях рассчитаны распределения амплитуды сейсмических колебаний в верхней части разреза. Сравнительный анализ результатов расчетов с данными бурения показал, что для областей вне зоны влияния тектонических нарушений зоны наибольших спектральных амплитуд вертикальной компоненты поля колебаний можно сопоставить с породными слоями, характеризующимися малыми скоростями распространения сейсмических волн.

Исследования выполнены в рамках государственного задания по теме FRSR-2023-0007.

1. Горбатиков А. В. Возможность оценки параметров геологических объектов на основе использования фонового микросейсмического поля. Результаты экспериментальных исследований и моделирование // Современные методы обработки и интерпретации сейсмологических данных : матер. Междунар. сейсмологической школы, посвященной 100-летию открытия сейсмических станций «Пулково» и «Екатеринбург». – Обнинск : ГС РАН, 2006. С. 67–72.
2. Горбатиков А. В., Степанова М. Ю., Кораблев Г. Е. Закономерности формирования микросейсмического поля под влиянием локальных геологических неоднородностей и зондирование с помощью микросейсм // Физика Земли. 2008. № 7. С. 66–84.
3. Cai W., Bai X., Si G., Cao W., Gong S. et al. A Monitoring Investigation into Rock Burst Mechanism Based on the Coupled Theory of Static and Dynamic Stresses // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2020. Vol. 53. Iss. 12. P. 5451–5471.
4. Цуканов А. А., Горбатиков А. В. Исследование влияния вклада объемных волн на результат применения метода микросейсмического зондирования // Акустический журнал. 2020. Т. 66. № 2. С. 198–205.
5. Пупатенко В. В., Рябинкин К. С. Строение разломных зон юго-западной части Среднеамурского осадочного бассейна (Приамурье) по данным микросейсмических зондирований // Вестник Северо-Восточного научного центра ДВО РАН. 2022. № 4. C. 3–9.
6. Орлов В. А. Опыт использования микросейсмического шума для решения геологических задач в условиях платформы на примере Воронежского кристаллического массива // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Геология. 2011. № 1. С. 184–192.
7. Шарапов И. Р., Феофилов С. А. Наземные пассивные микросейсмические мониторинги при изучении, разработке и эксплуатации недр в нефтегазовой и горнодобывающей отраслях // Приборы и системы разведочной геофизики. 2021. № 3(70). С. 10–19.
8. Горбатиков А. В. Примеры практического опробования метода микросейсмического зондирования в интересах изучения, разведки и разработки месторождений углеводородов // Новые вызовы фундаментальной и прикладной геологии нефти и газа – XXI век : матер. Всероссийской науч. конф. с участием иностранных ученых, посвященной 150-летию академика АН СССР И. М. Губкина и 110-летию академика АН СССР и РАН А. А. Трофимука. – Новосибирск : ИПЦ НГУ, 2021. С. 240–243.
9. Tian L., Cao Y., Liu S., Shi B., Liu J. et al. Coalbed methane reservoir fracture evaluation through the novel passive microseismic survey and its implications on permeable and gas production // Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2020. Vol. 76. ID 103181.
10. Анциферов А. В., Туманов В. В., Новгородцева Л. А., Анциферов В. А., Бородин Д. С. Возможности обнаружения трещиноватых газонасыщеных зон на шахтных полях с использованием микросейсм // Труды РАНИМИ. – Донецк, 2023. № 20-21(35-36). С. 101–111.
11. Горбатиков А. В., Рогожин Е. А., Степанова М. Ю., Зиновьев И. А., Турчков А. М. и др. Опыт применения метода микросейсмического зондирования в инженерно-геологических изысканиях на территории Новомосковского административного округа г. Москвы // Сейсмические технологии-2017 : матер. IV науч.-практ. конф. – Тверь : Полипресс, 2017. С. 227–230.
12. Абудейф А. М., Фэт-Хэльбери Р. Е., Мохаммед М. А., Эль-Хашаб Н. М., Масуд М. М. Оценка локального эффекта методом микросейсм в г. Ахмим (провинция Сохаг, Египет) // Геология и геофизика. 2019. Т. 60. № 2. С. 273–282.
13. Moon S.-W., Subramaniam P., Zhang Y., Vinoth G., Ku T. Bedrock depth evaluation using microtremor measurement: empirical guidelines at weathered granite formation in Singapore // Journal of Applied Geophysics. 2019. Vol. 171.
ID 103866.
14. Hung Nguyen-Tien, Phuong Nguyen-Hong, Minh Nguyen-Le, Lin Che-Min, Nguyen Tran-An et al. Establishment of the correlation between the near surface sedimentary thickness and the microtremor dominant frequency in the Hanoi area // Vietnam Journal of Earth Sciences. 2022. Vol. 45. No. 1. P. 49–66.

15. Пупатенко В. В. Об оценках точности метода микросейсмического зондирования // Региональные проблемы. 2022. Т. 25. № 3. С. 91–93.
16. Давыдов В. А. Малоглубинное сейсмическое зондирование на основе изучения эллиптичности микросейсм // Георесурсы. 2019. Т. 21. № 1. С. 78–85.
17. Zhang Y., Liu X. Q., Song L. W., Dong H. L. Microseismic event detection based on multiscale detection convolutional neural network // Journal of Seismic Exploration. 2023. Vol. 32. Iss. 5. P. 455–477.
18. Анциферов А. В., Глухов А. А., Туманов В. В., Новгородцева Л. А. О программном комплексе обработки результатов микросейсмического мониторинга углепородных массивов // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2023. Т. 10. № 1. С. 15–22.
19. Яновская Т. Б. К теории метода микросейсмического зондирования // Физика Земли. 2017. № 6. C. 18–23.
20. Анциферов А. В., Тиркель М. Г., Анциферов В. А. Сейсмическая разведка углепородных массивов. – Донецк : Вебер, 2008. – 202 с.