Представлены результаты исследований по созданию систем раннего обнаружения сейсмической активности в районах проведения горных работ. Проведен анализ существующих технологий мониторинга наведенной сейсмичности, рассмотрены их достоинства и недостатки, приведены примеры существующих и действующих систем. Описана предлагаемая система мониторинга, включающая три малоапертурные сейсмические антенны и использующая технологию кросс-корреляции для обнаружения сигналов с низким отношением сигнал/шум. Приведены результаты обработки данных по записям малоапертурных сейсмических антенн для определения параметров землетрясения в сопоставлении с результатами работы сейсмологических сетей, состоящих из большого количества сейсмостанций и результаты исследований по применению метода кросс-корреляции волновых форм к поиску наведенной сейсмичности с использованием записей, полученных при наблюдениях за сейсмическим режимом в районе карьеров Курской магнитной аномалии. Показано, что при создании сигнала-образца из записи подтвержденного события, представляющего собой промышленный взрыв в горной выработке, существенно облегчается идентификация наблюдаемых сейсмических событий. Показано, что данным способом обнаружены события, которые по совокупности признаков можно предположительно отнести к проявлениям наведенной сейсмической активности. Разработано специальное программное обеспечение для исследований методом расчета взаимно-корреляционной функции на языке программирования Python с использованием библиотеки ObsPy.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РНФ № 16-17-00095.
Номер: 10
Год: 2017
ISBN:
UDK: 550.34.034
DOI: 10.25018/0236-1493-2017-10-0-167-177
Авторы: Сергеев С.И., Санина И.А., Королёв С.А., Волосов С.Г.
Информация об авторах: Сергеев Сергей Ильич — научный сотрудник, e-mail: sergio68moscow@live.ru,
Санина Ирина Альфатовна — доктор физико-математических наук,
зав. лабораторией, e-mail: irina@idg.chph.ras.ru,
Королёв Сергей Анатольевич — кандидат технических наук,
старший научный сотрудник,
Волосов Сергей Георгиевич — старший научный сотрудник,
Институт динамики геосфер Российской Академии Наук.
Библиографический список: 1. Маловичко А. А., Маловичко Д.А, Кустов А. К. Соликамское землетрясение 5 января 1995 года (Мs = 4,2) / Землетрясения Северной Евразии в 1995 году. - М.: ГС РАН, 2001.
2. Еманов А. Ф., Еманов А. А., Фатеев А. В., Лескова Е. В., Шевкунова Е. В., Подкорытова В. Г. Бачатское землетрясение 18 июня 2013 г., ML = 6.1 / Геофизические методы исследования земной коры. Материалы Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.Н. Пузырева. - Новосибирск, 2014. - С. 145-149.
3. Еманов А. Ф., Еманов А. А., Фатеев А. В., Лескова Е. В., Ситников В. В., Корабельщиков Д. Г., Дураченко А. В. Мониторинг наведенной сейсмичности в Кузбассе / Геофизические методы исследования земной коры. Материалы Всероссийской конференции, посвященной 100-летию со дня рождения академика Н.Н. Пузырева. - Новосибирск, 2014. - С. 141-145.
4. Верхоланцева Т. В., Дягилев Р. А. Количественная оценка влияния горнотехнических параметров отработки месторождения на сейсмический режим // Триггерные эффекты в геосистемах. Материалы третьего Всероссийского семинара-совещания / Под ред. В. В. Адушкина, Г. Г. Кочаряна. - М.: ГЕОС, 2015. - С. 214-220.
5. Дягилев Р. А., Шулаков Д. Ю., Верхоланцев А. В., Глебов С. В. Мониторинг сейсмических процессов в калийных рудниках: результаты наблюдений и перспективы развития // Горный журнал. - 2013. - № 6.
6. Адушкин В. В., Китов И. О., Нестеркина М. А., Константиновская Н. Л., Санина И. А., Непеина К. С. Обнаружение сверхслабых сигналов на малоапертурной сейсмической антенне «Михнево» с помощью кросс-корреляции волновых форм // ДАН. - 2015. - Т. 460. - № 6. - С. 707-709.
7. Ruigrok E., Steven Gibbons. Kees Wapenaar Cross-correlation beamforming // J Seismol DOI 10.1007/s10950-016-9612-6.
8. Steven Gibbons, Frode Ringdal. The detection of low magnitude seismic events using array-based waveform correlation // Geophys. J. Int. (2006) 165, 149-166.
9. Margarete Vasterling, Ulrich Wegler, Andrea Bruestle, Jan Becker. Real time monitoring of induced seismicity in the Insheim and Landau deep geothermal reservoirs, Upper Rhine Graben, using the new SeisComP3 cross-correlation detector // Journal of Seismology. January 2017, Volume 21, Issue 1, pp. 193-208.
10. Beyreuther M., Barsch R., Krischer L., Megies T., Behr Y., Wassermann J. ObsPy: A Python Toolbox for Seismology // SRL, 2010, 81(3), pp. 530-533.
11. Megies T., Beyreuther M., Barsch R., Krischer L., Wassermann J. ObsPy - What can it do for data centers and observatories? // Annals Of Geophysics, 2011, 54(1), pp. 47-58.
12. Krischer L., Megies T., Barsch R., Beyreuther M., Lecocq T., Caudron C., Wassermann J. ObsPy: a bridge for seismology into the scientific Python ecosystem // Computational Science & Discovery, 2015, 8(1), 014003.
13. Hunter J. D. Matplotlib: A 2D graphics environment // Computing In Science & Engineering, 2007, 9(3), pp. 90-95.