О перспективах изучения поперечных волн в горных выработках соляных рудников

Рассмотрены спорные вопросы относительно предложенного рядом авторов (Жуков, Пригара, 2019) способа шахтной сейсморазведки, в котором для получения сейсмического изображения используются отраженные с противоположных сторон поперечные волны. Показаны противоречия между представленными выводами о закономерностях формирования и распространения сейсмических волн поперечного типа при возбуждении колебаний в горных выработках и результатами многочисленных исследований, проведенных в разные годы разными авторами в различных сейсмогеологических условиях. Причина данных противоречий в ошибочном представлении об однородности породного массива, вмещающего горные выработки. Для него не учтены фактические условия возбуждения и регистрации упругих волн, характеризующиеся значимым влиянием самой выработки, прилегающего к ней измененного породного массива, а также скоростной дифференциацией тонкослоистого сейсмогеологического разреза. Даны оценки адекватности применения предлагаемого способа разделения разнонаправленных волновых полей, регистрируемых в единой пространственно-временной области сейсмической записи. Продемонстрирована искусственность получаемых волновых полей для верхнего и нижнего полупространств, связанная с замешиванием ложных, не соответствующих сейсмогеологическому разрезу сигналов. В конечном итоге, структура получаемых предложенным способом сейсмических разрезов противоречит как объективным оценкам разрешающей способности, так и общепринятым геологическим представлениям о тектоническом строении месторождения.

Санфиров И. А., Бабкин А. И., Ярославцев А. Г. О перспективах изучения поперечных волн в горных выработках соляных рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2020.– №7.– С.45–63. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-45-63.

Санфиров Игорь Александрович¹ — д-р техн. наук, профессор, директор, e-mail: sanf@mi-perm.ru,
Бабкин Андрей Иванович¹ — канд. техн. наук, заведующий сектором, e-mail: aib@mi-perm.ru,
Ярославцев Александр Геннадьевич¹ — канд. техн. наук, заведующий сектором, e-mail: asa_gis@mi-perm.ru,
¹ Горный институт УрО РАН, 614007 Пермь, Россия.

Санфиров И.А., e-mail: sanf@mi-perm.ru.

1. Жуков А. А., Пригара А. М., Царев Р. И., Шусткина И. Ю. Способ шахтной сейсморазведки для изучения особенностей геологического строения ВКМС // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2019. — № 4. — С. 121—136. DOI: 10.25018/02361493-2019-04-0-121-136.

2. Санфиров И. А. Рудничные задачи сейсморазведки МОГТ. — Екатеринбург: УрО РАН, 1996. — 168 с.

3. Пузырев Н. Н., Бобров Б. А., Гик Л. Д., Тригубов А. В. Исследование направленности источников поперечных сейсмических волн средствами физического моделирования // Геология и геофизика. — 1985. — № 5. — С. 66—75.

4. Пузырев Н. Н. Методы и объекты сейсмических исследований. Введение в общую сейсмологию. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1997. — 301 с.

5. Никитин В. Н. Основы инженерной сейсмики. — М.: Изд-во МГУ, 1981. — 176 с.

6. Савич А. И., Коптев В. И., Никитин В. Н., Ященко З. Г. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород. — М.: Недра, 1969. — 239 с.

7. Применение сейсмоакустических методов в гидрогеологии и инженерной геологии. Мин-во геол. СССР; Всесоюз. науч.-исслед. ин-т гидрогеол. и инж. геол. / Под ред. Н.Н. Горяинова. — М.: Недра, 1992. — 264 с.

8. Qi C., Chen H., Chanyshev A., Qi J., Wu W. Modeling deformation wave in rock near deep level tunnel // Journal of Mining Science. 2017. Vol. 53. No 6. DOI: 10.1134/S1062739117063090.

9. Санфиров И. А., Бабкин А. И., Сальников А. П. Контроль состояния горного массива методами многоволновой шахтной сейсморазведки // Горный вестник. — 1998. — № 6. — С. 94—99.

10. Санфиров И. А., Бабкин А. И., Байбакова Т. В. Параметрическое обеспечение шахтной многоволновой сейсмоакустики // Разведка и охрана недр. — 2008. — № 12. — С. 37—40.

11. Бабкин А. И. Пространственные интерференционные системы сейсмоакустических наблюдений в условиях горных выработок калийных рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2010. — № 1. — С. 261—267.

12. Бабкин А. И., Санфиров И. А. Практические примеры решения горнотехнических задач методами шахтной сейсмоакустики // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 4. — С. 152—159.

13. Бабкин А. И., Санфиров И. А. Сейсморазведочный прогноз литологических неоднородностей в горизонтальной плоскости межштрекового пространства // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2011. — № 11. — С. 55—60.

14. Санфиров И. А., Бабкин А. И., Ярославцев А. Г., Герасимова И. Ю., Фатькин К. Б., Глебов С. В. Картирование локальных нарушений водозащитной толщи комплексом многоуровенных сейсморазведочных исследований различной размерности / Материалы конференции EAGE «Инженерная и рудная геофизика». — Геленджик, 2019. DOI: 10.3997/22144609.201901743.

15. Вагин В. Б. Шахтные сейсмические методы изучения строения массивов соляных пород. — Минск: БелНИЦ «Экология», 2010. — 186 с.

16. Кулагов Е. В. Особенности сейсмических волн, возбуждаемых в массиве соляных пород на Старобинском месторождении // Лiтасфера. — 2012. — № 2 (37). — С. 105—111.

17. Вагин В. Б., Ефимов А. М., Кулагов Е. В. Исследование и оценка состояния водозащитной толщи над калийными горизонтами геофизическими методами // Горный журнал. — 2014. — № 2. — С. 11—15.

18. Gendzwill D. J., Randy Brehm. High-resolution seismic reflections in a potash mine // Geophysics. 1993. Vol. 58. No 5. Pp. 741—748.

19. Анциферов А. В. Теория и практика шахтной сейсморазведки. — Донецк: Алан, 2003. — 312 с.

20. Donczew A., Malehmir A., Koivisto E., Savolainen M., Brodic B. Mine bench-tunnel seismic data acquisition for characterizing shear zones in the Siilinjärvi Phosphate Mine, Finland / Near Surface Geoscience Conference & Exhibition. The Hague, Netherlands, 2019. DOI: 10.3997/2214-4609.201902378.

21. Malehmir A., Brodic B., Pecheco N., Marsden P., Penney M. Malehmir et al. Smart Exploration: from legacy data to state-of-the-art data acquisition and imaging // First Break. 2019. Vol. 37. No 8. Pp. 71—74. DOI:10.3997/1365-2397.n0049.

22. Мешбей В. И. Методика многократных перекрытий в сейсморазведке. — М.: Недра, 1985. — 264 с.

23. Brodic B., Malehmir A., Juhlin C. Delineating fracture zones using surface-tunnel-surface seismic data, P-S, and S-P mode conversions // Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2017. Vol. 122. No 7. Pp. 5493—5516. DOI:10.1002/2017JB014304.

24. Сейсморазведка. Справочник геофизика / Под ред. И.И. Гурвича, В.П. Номоконова. — М.: Недра, 1981. — 464 с.

25. Аки К., Ричардс П. Количественная сейсмология: Теория и методы. пер. с англ. Т. 1. — М.: Мир, 1983. — 520 с.

26. Кудряшов А. И. Верхнекамское месторождение солей. 2-е изд. перераб. — М.: Эпсилон Плюс, 2013. — 371 с.

27. Голубев Б. М. Морфологические особенности складок внутри калийной толщи Верхнекамского месторождения и условия их формирования // Доклады АН СССР. — 1972. — Т. 204. — № 3.

28. Голубев Б. М. Особенности внутреннего строения соляной толщи Верхнекамского месторождения // Проблемы соленакопления. Т. 2. — Новосибирск: Наука, 1977.

29. Царев Р. И., Пригара А. М., Жуков А. А. Возможности сейсморазведки на поперечных волнах / Материалы конференции EAGE «Инженерная и рудная геофизика». — Геленджик, 2019. DOI: 10.3997/2214-4609.201901765.

30. Санфиров И. А., Жикин А. А., Ярославцев А. Г., Бабкин А. И. Техногенные артефакты в результатах сейсморазведочных исследований урбанизированных и горнотехнических объектов // Геофизика. — 2019. — № 5. — С. 4—12.