Создание цифровой модели структуры выемочного столба лавы методом сейсмозондирования

Механизированный способ отработки угольного пласта длинными столбами по простиранию предполагает тщательное планирование и подготовку производства работ. Горные выработки проектируют таким образом, чтобы минимизировать их взаимовлияние в поле механических напряжений для обеспечения устойчивости на протяжении всего жизненного цикла добывающего предприятия. Одним из наиболее существенных факторов, с которым приходится сталкиваться при добыче подземным способом, является горное давление. В процессе отработки выемочного столба напряжения в нем, под влиянием горного давления, могут изменяться кардинально в короткие промежутки времени, что влечет дополнительные издержки в виде длительных простоев на период приведения участка горного массива в неопасное состояние. Геологические нарушения как прогнозируемые, так и непрогнозируемые, оказывают существенное влияние на напряженное состояния горного массива, создавая дополнительное пространство рисков. Непрерывная оценка структуры и параметров участка выемочного столба на основе анализа цифровой модели, позволяет своевременно реагировать на возникновение рисков, связанных с внезапной потерей устойчивости ближней зоны влияния горных работ. Создание и актуализация цифровой модели исследуемого участка выемочного столба системой текущего контроля состояния горного массива «Микон-ГЕО», реализующей сейсмический метод, позволяет в оперативном режиме реагировать и управлять процессами ведения добычных работ.

Абдрахманов М. И., Лапин С. Э., Шнайдер И. В. Создание цифровой модели структуры выемочного столба лавы методом сейсмозондирования // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 11-2. – С. 148–158. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_112_0_148.

Абдрахманов Марат Ильдусович — канд. техн. наук, главный специалист, e-mail: marat-ab@mail.ru, ООО «Информационные горные технологии», ORCID ID: 0000-0002-0391-6204,
Лапин Сергей Эдуардович¹ — канд. техн. наук, старший научный сотрудник, e-mail: sergei.l@bk.ru, ORCID ID: 0000-0001-9710-8111,
Шнайдер Иван Владимирович¹ — аспирант, e-mail: ivan-shnajder@yandex.ru, ORCID ID: 0000-0002-9808-4219,
¹ Уральский государственный горный университет.

Шнайдер И.В., e-mail: ivan-shnajder@yandex.ru.

1. Шишков Р. И., Федорин В. А. Комбинированное развитие горных работ на пологих угольных месторождениях для достижения пиковой экономики предприятия // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2021. — № 3. — С. 49—57. DOI: 10.25018/0236-1493-2021-3-0-49-57.

2. Еманов А. Ф., Еманов А. А., Фатеев А. В., Шевкунова Е. В., Подкорытова В. Г., Куприш О. В. Техногенные сейсмические активизации в Кузбассе и Горной Шории // Вестник Научного центра ВостНИИ по промышленной и экологической безопасности. — 2020. — № 2. — С. 5—18.

3. Ломов М. А., Константинов А. В., Терешкин А. А. Перспективные методы оценки и контроля геомеханического состояния массивов пород // Проблемы недропользования. — 2019. — № 4(23). — С. 83—90. DOI: 10.25635/2313-1586.2019.04.083.

4. Разумов Е. Е., Простов С. М. Основные принципы построения систем сейсмического мониторинга // Горный журнал. — 2021. — № 1. — С. 8—12.

5. Анциферов А. В., Глухов А. А., Анциферов В. А. Шахтный сейсмический прогноз тектонических нарушений по отраженным волнам методом локации // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2020. — № 6. — С. 131—139. DOI: 10.25018/ 0236-1493-2020-6-0-131-139.

6. Zhebel O., Eisner L. Simultaneous microseismic event localization and source mechanism determination // Geophysics. 2015, vol. 80, no. 1, pp. KS1—KS9.

7. Pisetski V., Kormilcev V. B., Ratushnak A. N. Method for predicting dynamic parameters of fluids in a subterranean reservoir. Patent US6498989B1, 1997. Current Assignee: Trans Seismic Intermational Inc.

8. Рац М. В., Чернышев С. Н. Трещиноватость и свойства трещиноватых горных пород. — М.: Недра, 1970. — С. 10—22.

9. Писецкий В. Б., Чевдарь С. М., Лапин С. Э., Левин В. А., Горбунов В. А. О выборе критерия оценки риска потери состояния устойчивости горного массива по сейсмическим, аэрогазовым и геомеханическим данным / I Международная научно-техническая конференция «Безопасность труда и эффективность производства горнодобывающих предприятий с подземным способом разработки». Сборник трудов. — Екатеринбург, 2016. — С. 59—65.

10. Voza A., Valguarnera L., Fuoco S., Ascari G., Boldini D., Buttafoco D. Acoustic emissions from flat-jack test for rock-burst prediction / Tunnels and Underground Cities: Engineering and Innovation Meet Archaeology, Architecture and Art. CRC Press, 2020, pp. 1199—1207. DOI: 10.4324/9781003029748-71.

11. Петухов И. М., Линьков А. М. Механизм развязывания и протекания выбросов угля (породы) и газа / Основы теории внезапных выбросов угля, породы и газа. — М.: Недра, 1978. — C. 62—91.

12. Писецкий В. Б., Лапин С. Э., Зудилин А. Э., Патрушев Ю. В., Шнайдер И. В. Методика и результаты промышленного применения системы сейсмического контроля состояния горного массива «Микон-ГЕО» в процессе подземной разработки рудных и угольных месторождений // Проблемы недропользования. — 2016. — № 2. — С. 58—64.

13. Лапин Э. С., Писецкий В. Б., Бабенко А. Г., Патрушев Ю. В. «Микон-ГЕО» — система оперативного обнаружения и контроля состояния зон развития опасных геогазодинамических явлений при разработке месторождений полезных ископаемых подземным способом // Безопасность труда в промышленности. — 2012. — № 4. — С. 18—22.

14. Писецкий В. Б., Huang R., Патрушев Ю. В., Зудилин А. Э., Шнайдер И. В., Широбоков М. П. Результаты испытаний сейсмических систем контроля состояния устойчивости горного массива в процессах строительства автодорожных тоннелей в Китае // Добывающая промышленность. — 2017. — № 2 (06). — С. 108.

15. Писецкий В. Б., Абатурова И. В., Власов В. В., Мартыненко М. С., Зудилин А. Э., Патрушев Ю. В. Cейсмический мониторинг процессов строительства и эксплуатации подземных сооружений на основе системы «Микон-ГЕО» / Сергеевские чтения. Инженерно-геологические и геоэкологические проблемы городских агломераций. Вып. 17. Материалы годичной сессии Научного совета РАН по проблемам геоэкологии, инженерной геологии и гидрогеологии. — М.: РУДН, 2015. — С. 190—194.

16. Писецкий В. Б., Таран А. А., Нетруненко А. Г., Власов В. В. Анализ напряженнодеформированного состояния горного массива с учетом цифровой модели рельефа дневной поверхности при проведении изысканий под новое строительство и реконструкцию транспортных тоннелей в г. Сочи / Инженерная, угольная и рудная геофизика–2015. Современное состояние и перспективы развития. Материалы Международной научно-практической конференции. — Сочи, 2015. — С. 31—34.

17. Писецкий В. Б., Савинцев И. А., Патрушев Ю. В., Чевдарь С. М. Прогноз и контроль развития опасных инженерно-геологических процессов в подземном строительстве // Горный журнал. — 2015. — № 9. — С. 11—16.

18. Писецкий В. Б., Власов В. В., Черепанов В. П., Абатурова И. В., Зудилин А. Э., Патрушев Ю. В., Александрова А. В. Прогноз устойчивости горного массива на основе метода сейсмической локации в процессах строительства подземных сооружений // Инженерная геология. — 2014. — № 9-10. — С. 46—51.

19. Шепе Ф. Исследование геологического строения пластов каменного угля сейсмическим методом с помощью аппаратуры SUMMIT II EX // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2012. — № 10. — С. 145—154.

20. Соколов С. В., Салтымаков Е. А., Кормин А. Н. Комплексные геофизические исследования состояния углепородного массива в условиях Кузбасса // Вестник Кузбасского государственного технического университета. — 2017. — № 2. — С. 66—70.