Сейсмическое обеспечение безопасности разномасштабного техногенного воздействия на породный массив

Отчет содержит 79 страниц, 47 рисунков, 5 таблиц, 7 разделов, 62 использованных источника. Ключевые слова: шахтная сейсморазведка, малоглубинная сейсморазведка, полноволновое моделирование, непродольная система наблюдений, оптическая интерферометрия, многокомпонентная регистрация волн, мониторинг, техногенная сейсмичность, сейсмическая опасность. Объект исследований — водозащитная толща, межскважинное пространство, горные выработки и окружающий их породный массив. Цель работы — развитие методов активной и пассивной сейсмической локации горно-геологических объектов природного и техногенного происхождения, влияющих на устойчивость разрабатываемого породного массива при определенных параметрах ведения горных работ, обоснование и формирование комплексов разноуровневых и разномасштабных сейсморазведочных и сейсмоакустических исследований с поверхности и во внутренних точках среды. Методология проведения работ — полноволновое математическое моделирование высокочастотных сейсмических полей во внутренних точках среды, углубленная цифровая обработка шахтных сейсморазведочных данных в зоне влияния техногенного объекта, теоретический анализ физико-геометрических процессов регистрации акустических сигналов распределенной оптоволоконной системой, статистический многопараметрический анализ горнотехнических условий и характеристик микросейсмической активности. Результаты работы: 1. Проведен анализ теоретических волновых полей, полученных с использованием полноволнового моделирования в рамках непродольной системы наблюдений с вариациями удалений линий ПВ от линий ПП. Получена количественная оценка точности локализации зоны нарушенности породного массива, заданной при моделировании. Сформулирована методика проектирования систем наблюдений. 2. Получена оценка возможности определения степени техногенного влияния на упругие свойства верхней части разреза на основании обобщенных параметров преломленных волн в пределах шахтных полей действующих рудников. 3. На основе теоретического анализа физико-геометрических процессов регистрации акустических сигналов распределенной оптоволоконной системой, предложена конструкция кабеля для регистрации широкополосных сейсмоакустических сигналов, с помощью которых можно выполнять сейсморазведочные исследования и решать обширный круг горнотехнических и инженерных задач. 4. На основании полноволнового моделирования для моделей породного массива с выработками подтверждены методические аспекты проведения шахтной сейсморазведки. 5. Шахтные эксперименты доказали целесообразность применения пространственных ориентаций возбуждения и регистрации сейсмических волновых полей при реализации многоволновых исследований в шахте. 6. Выполнена адаптация метода прогноза микросейсмической активности для условий шахтного поля рудника СКРУ-1 и выполнен прогноз плотности выделения сейсмической энергии на данном руднике на 2022 г. 7. На основании анализа представительной выборки записей сейсмических событий различной природы получена эмпирическая зависимость, позволяющая выполнить расчет ожидаемой величины сейсмического воздействия от техногенных землетрясений для условий рудника СКРУ-1.