К оценке степени геодинамической опасности в горнопромышленном районе

На основе концепции предельно напряженного состояния земной коры рассматривается вопрос оценки степени геодинамической опасности территории горнопромышленного района. На примере Кузбасса по данным о глубинах гипоцентров техногенных сейсмических явлений оценена мощность слоя предельно напряженного состояния верхней части земной коры, величина которой, согласно современным разработкам, является одним из значимых факторов, влияющих на степень геодинамической опасности. Поскольку глубины гипоцентров техногенных сейсмических явлений определены достаточно надежно, это позволило проследить за их изменением и сопоставить полученные оценки с блочным строением Кузбасса, установленным в 1980-е годы методом геодинамического районирования. Разломы земной коры II ранга разделяют блоки с различной мощностью слоя земной коры, предположительно находящегося в предельно напряженном состоянии, которая, по данным настоящего исследования, изменяется от 2,1 км до 4–5 км. Использование данных о глубинах гипоцентров техногенных землетрясений позволяет районировать территорию по степени геодинамической опасности, которая возрастает от севера Кузбасса к югу. Изучение реакции массива на масштабное техногенное воздействие, включая реактивацию внутриблоковых тектонических нарушений и вклад этого процесса в дегазацию земных недр, является одной из задач дальнейших исследований.

Шерматова С. С., Бамбясурэн З., Шевчук С. В., Ромеро М., Доскалов А. И. К оценке степени геодинамической опасности в горнопромышленном районе // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 12. – С. 175–184. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_12_0_175.

Работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 22-27-00728).

Шерматова Сайёра Сидиковна¹ — аспирантка, e-mail: s_shermatova@inbox.ru,
Бямбасурэн Зундуйжамц¹ — аспирант, e-mail: zundui.rgi@gmail.com,
Шевчук Степан Васильевич¹ — эксперт научного проекта, e-mail: shevchuk.stepan@yandex.ru,
Ромеро Барренечеа Моисес Эсау² — канд. техн. наук, доцент, e-mail: moises555@mail.ru,
Доскалов Акбар Избасканович² — аспирант, e-mail: akbar_9595@mail.ru,
¹ ГИ НИТУ «МИСиС»,
² Российский университет дружбы народов, Инженерная академия.

Шерматова С.С., e-mail: s_shermatova@inbox.ru.

1. Яковлев Д. В., Лазаревич Т. И., Цирель С. В. Природно-техногенная сейсмичность Кузбасса // ФТПРПИ. — 2013. — № 6. — С. 20—34.

2. Foulger G. R., Wilson M. P., Gluyas J. G., Julian B. R., Davies R. J. Global review of human-induced earthquakes // Earth-Science Reviews. 2018, vol. 178, pp. 438—514.

3. Batugin A., Kobylkin A., Musina V., Krasnoshtanov D. Validation of the geometrical model and boundary conditions for modeling the process of air intake into the body of a coal waste dump taking into account area geodynamics / Proceedings of the 18th International Multidisciplinary Scientific GeoConference (SGEM-2018). 2018, vol. 18, no. 1.3, pp. 1111—1118.

4. Krause E., Pokryszka Z. Investigations on methane emission from flooded workings of closed coal mines // Journal of Sustainable Mining. 2013, vol. 12, no. 2, pp. 40—45. DOI: 10.7424/jsm130206.

5. Цяо Цзаньюн, Ван Цжизян, Чжао Цзинли Развитие методов разработки мощных угольных пластов в Китае // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 8. — С. 105—117. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-8-0-105-117.

6. Еременко А. А., Машуков И. В., Еременко В. А. Геодинамические и сейсмические явления при обрушении блоков на удароопасных месторождениях Горной Шории // ФТПРПИ. — 2017. — № 1. — С. 70—76.

7. Fedotova Y., Kozyrev A., Akkuratov M., Zhukova S. Rock mass watering impact on induced seismicity in junction zone between underground mine and open-pit mine / 32nd European Seismological Commission General Assembly (ESC 2010). Abstract book. 2010, 157 p.

8. Малашкина В. А. Направления снижения эмиссии шахтного метана в атмосферу // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 10-1. — С. 137—145. DOI: 10.25018/0236_1493_2021_101_0_137.

9. Куликова А. А., Овчинникова Т. И. К вопросу снижения геоэкологических рисков на горнодобывающих предприятиях // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 2-1. — С. 251—262. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-21-0-251-262.

10. Баловцев С. В., Скопинцева О. В., Коликов К. С. Управление аэрологическими рисками при проектировании, эксплуатации, ликвидации и консервации угольных шахт // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6. — С. 85—94. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-6-0-85-94.

11. Кобылкин С. С., Харисов А. Р. Особенности проектирования вентиляции угольных шахт, применяющих камерно-столбовую систему разработки // Записки Горного института. — 2020. — Т. 245. — № 5. — С. 531—538. DOI: 10.31897/PMI.2020.5.4.

12. Kulikova E. Y., Ivannikov A. L. The terms of soils removal from the defects of the underground structures' lining // Journal of Physics: Conference Series. 2019, vol. 1425, no. 1, article 012062. DOI: 10.1088/1742-6596/1425/1/012062.

13. Мясков А. В. Попов Е. М., Попов С. М. О перспективах использования шахт Восточного Донбасса для создания подземных хранилищ газа в единой системе газоснабжения юга России // Горный журнал. — 2018. — № 3. — С. 33—36. DOI: 10.17580/gzh.2018.03.05.

14. Кутепов Ю. И., Кутепова Н. А., Мухина А. С., Мосейкин В. В. Инженерно-геологические и геоэкологические проблемы восстановления нарушенных земель при отвалообразовании на открытой угледобыче в Кузбассе // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5. — С. 5—24. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_5_0_5.

15. Татаринов В. Н., Морозов В. Н., Камнев Е. Н., Маневич А. И. Геодинамические аспекты захоронения высокоактивных радиационных отходов (Нижнекамский массив) // Горный журнал. — 2021. — № 3. — С. 108—112. DOI: 10.17580/gzh.2021.03.05.

16. Мохов А. В. О растекании шахтных вод из затопленных угольных шахт в недрах // Доклады Академии наук. — 2011. — Т. 438. — № 2. — С. 494—496. DOI: 10.1134/ S1028334X11060092.

17. Rong H., Yu S., Zhang H., Liang B., Han J., Lan T., Yang Z. Determination of critical depth in rockburst mine based on the energy of coal-rock dynamic system. Meitan Xuebao // Journal of the China Coal Society. 2021, vol. 46, no. 4, pp. 1263—1270. DOI: 10.13225/j.cnki. jccs.2020.0118.

18. Zhou J., Li X., Mitri H. S. Classification of rockburst in underground projects: Comparison of ten supervised learning methods // Journal of Computing in Civil Engineering. 2016, vol. 30, no. 5. DOI: 10.1061/(ASCE)CP.1943-5487.0000553.

19. Рассказов И. Ю., Федотова Ю. В., Сидляр А. В., Потапчук М. И. Анализ проявлений техногенной сейсмичности в удароопасном массиве пород Николаевского месторождения // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 11. — С. 46—56. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-11-0-46-56.

20. Петухов И. М., Батугина И. М. Геодинамика недр. — М.: Недра коммуникэйшенз, 1999. — 288 с.

21. Batugin A. S. A proposed classification of the Earth's crustal areas by the level of geodynamic threat // Geodesy and Geodynamics. 2021, vol. 12, no. 1, pp. 21—30. DOI: 10.1016/j. geog.2020.10.002.

22. Адушкин В. В. Развитие техногенно-тектонической сейсмичности в Кузбассе // Геология и геофизика. — 2018. — Т. 59. — № 5. — С. 709—724. — DOI: 10.15372/ GiG20180510.

23. Еманов А. Ф., Еманов А. А., Фатеев А. В. Бачатское техногенное землетрясение 18 июня 2013 г. с ML = 6.1, I0 = 7 (Кузбасс) // Российский сейсмологический журнал. — 2020. — Т. 2. — № 1. — С. 48—61. DOI: 10.35540/2686-7907.2020.1.05.

24. Батугин С. А., Шаманская А. Т. Исследование напряженного состояния массива горных пород методом разгрузки в условиях Таштагольского железорудного месторождения // ФТПРПИ. — 1965. — № 2. — С. 28—33.

25. Фатеев А. В., Еманов А. Ф., Подкорытова В. Г., Лескова Е. В. Землетрясения России в 2010 году. — Обнинск: ФИЦ ЕГС РАН, 2012. — 208 с.

26. Батугина И. М., Петухов И. М. Геодинамическое районирование месторождений при строительстве и эксплуатации рудников. — М.: Недра, 1988. — 166 c.

27. Юзвицкий А. З. Тектоника и глубинное строение Кузбасса // Советская геология. — 1982. — № 12. — C. 6—10.

28. Шаров Г. Н., Черных А. Е. Особенности глубинного строения Кузнецкой впадины в связи с нефтегазои рудоносностью // Актуальные проблемы рудообразования и металлогении. — Новосибирск: Гео, 2006. — С. 243—245.

29. Екимов А. И., Цирель С. В. Особенности проявлений тектонической и сейсмической активности в Кузбассе // Записки Горного института. — 2010. — Т. 188. — С. 79—81.