Вернуться к результатам поиска

Комплекс программ обработки данных микросейсмического мониторинга разработки месторождений полезных ископаемых

Важным источником информации о состоянии массива горных пород является сейсмическое излучение, генерируемое геодинамическими процессами. Одной из технологий, позволяющих регистрировать и исследовать характеристики сейсмических сигналов, является микросейсмический мониторинг (МСМ). МСМ может выполнятся в условиях работающего горнодобывающего оборудования, что приводит к получению данных с высоким уровнем шума. Шум, в свою очередь, влияет на точность определения параметров сейсмических событий и, как следствие, на интерпретацию полученных результатов. По этой причине возникает задача создания шумоустойчивых систем обработки данных МСМ. Представлен комплекс программ, предназначенный для обработки данных МСМ геодинамических процессов, происходящих при добыче полезных ископаемых. В его основе лежат методы усиления полезных сигналов и подавления волнпомех, разработанные авторами статьи. Приводится краткое описание функций каждого модуля комплекса и реализованных численных алгоритмов. Представлены результаты тестирования программного пакета на синтетических и полевых данных. Показано, что использование разработанного комплекса программ позволяет повысить достоверность выделяемых событий в задачах локации сейсмических источников с различными механизмами очага в условиях низкого отношения сигнал/шум. Продемонстрирована способность комплекса выделять события из заданной области геологической среды, при этом подавляя все сигналы от источников, расположенных вне ее.

Ключевые слова: микросейсмический мониторинг, геодинамические процессы, сейсмические события, локация источников, разработка полезных ископаемых, обработка сейсмических данных, сейсмический шум.
Как процитировать:

Азаров А. В., Сердюков А. С. Комплекс программ обработки данных микросейсмического мониторинга разработки месторождений полезных ископаемых // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2023. – № 2. – С. 58–71. DOI: 10.25018/ 0236_1493_2023_2_0_58.

Благодарности:

Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 20-77-10023).

Номер: 2
Год: 2023
Номера страниц: 58-71
ISBN: 0236-1493
UDK: 550.34+550.8.05
DOI: 10.25018/0236_1493_2023_2_0_58
Дата поступления: 29.08.2022
Дата получения рецензии: 05.10.2022
Дата вынесения редколлегией решения о публикации: 10.01.2023
Информация об авторах:

Азаров Антон Витальевич — научный сотрудник, Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения РАН, e-mail: antonazv@mail.ru, ORCID ID: 0000-0001-6967-4239,
Сердюков Александр Сергеевич — канд. физ.-мат. наук, старший научный сотрудник, Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения РАН, e-mail: aleksanderserdyukov@ya.ru, ORCID ID: 0000-0035-8563-5708.

 

Контактное лицо:

Сердюков А.С., e-mail: aleksanderserdyukov@ya.ru.

Список литературы:

1. Рассказов М. И., Гладырь А. В., Терешкин А. А., Цой Д. И. Сейсмоакустическая система контроля горного давления на подземном руднике «Мир» // Проблемы недропользования. — 2019. — № 2 (21). — С. 56—61.

2. Гладырь А. В., Курсакин Г. А., Рассказов М. И., Константинов А. В. Разработка метода выделения опасных участков в массиве горных пород по данным сейсмоакустических наблюдений // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 8. — С. 21—32. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-08-0-21-32.

3. Li L., Tan J., Wood D. A., Zhao Z., Becker D., Lyu Q., Chen H. A review of the current status of induced seismicity monitoring for hydraulic fracturing in unconventional tight oil and gas reservoirs // Fuel. 2019, vol. 242, pp. 195—210.

4. 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. — С. 10—19.

5. Разумов Е. Е., Рукавишников Г. Д., Мулев С. Н., Простов С. М. Анализ сейсмической активности массива при ведении горных работ на шахте «Комсомольская» АО «Воркутауголь» // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 1. — С. 104—114. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_1_0_104.

6. Verdon J. P., Kendall J. M., Butcher A., Luckett R., Baptie B. J. Seismicity induced by longwall coal mining at the Thoresby Colliery, Nottinghamshire, UK // Geophysical Journal International. 2018, vol. 212, no. 2, pp. 942—954.

7. Злобина Т. В. Влияние ширины и высоты выработки на проявления микросейсмической активности в калийных рудниках // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 8. — С. 136—145. DOI: 10.25018/0236-1493-2019-08-0-136-145.

8. Верхоланцева Т. В., Дягилев Р. А. Изучение влияния закладочных работ на сейсмический режим калийных рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 12. — С. 115—123.

9. Trifu C. I., Shumila V. Microseismic monitoring of a controlled collapse in Field II at Ocnele Mari, Romania // Pure and Applied Geophysics. 2010, vol. 167, no. 1, pp. 27—42.

10. Рассказов Н. Контроль и управление горным давлением на рудниках Дальневосточного региона. — М.: Изд-во «Горная книга», 2008. — 329 с.

11. Гладырь А. В. Система интеграции микросейсмических и геоакустических данных геомеханического контроля // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2017. — № 6. — С. 220—234.

12. Романов В. В., Мальский К. С., Дронов А. Н. Использование записей микросейсмических колебаний при изучении влияния массовых взрывов на состояние горных выработок // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2016. — № 5. — С. 293—300.

13. Маловичко Д. А., Линч Р. Э. Микросейсмический мониторинг бортов карьеров // Горное эхо. — 2006. — № 2. — С. 21.

14. Cesca S., Grigoli F. Full waveform seismological advances for microseismic monitoring // Advances in Geophysics. 2015, vol. 56, pp. 169—228.

15. Sen A. T., Cesca S., Bischoff M., Meier T., Dahm T. Automated full moment tensor inversion of coal mining-induced seismicity // Geophysical Journal International. 2013, vol. 195, no. 2, pp. 1267—1281.

16. Jiang Z., Li Q., Hu Q., Chen J., Li X., Wang X., Xu Y. Underground microseismic monitoring of a hydraulic fracturing operation for CBM reservoirs in a coal mine // Energy Science & Engineering. 2019, vol. 7, no. 3, pp. 986—999.

17. Mueller M., Thornton M., Eisner L. Uncertainty in surface microseismic monitoring // ASEG Extended Abstracts. 2013, no. 1, pp. 1—4.

18. Ломакин И. С. Деформирование и разрушение несущих элементов камерной системы разработки в условиях слоисто-неоднородного строения породного массива. Дис. … канд. тех. наук. — Пермь: ГИ УрО РАН, 2015. — 197 с.

19. Azarov A. V., Serdyukov A. S., Gapeev D. N. Research note: Frequency domain orthogonal projection filtration of surface microseismic monitoring data // Geophysical Prospecting. 2020, vol. 68, no. 2, pp. 382—392.

20. Serdyukov A. S., Yablokov A. V., Duchkov A. A., Azarov A. A., Baranov V. D. Slant f-k transform of multichannel seismic surface wave data // Geophysics. 2019, vol. 84, no. 1, pp. A19—A24.

Наши партнеры

Подписка на рассылку

Раз в месяц Вы будете получать информацию о новом номере журнала, новых книгах издательства, а также о конференциях, форумах и других профессиональных мероприятиях.