ОБОСНОВАНИЕ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ ОЦЕНОК ТЕХНОГЕННОЙ ИЗМЕНЧИВОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОРОДНОГО МАССИВА

  • И.А. САНФИРОВ Горный институт УрО РАН
  • А.В. НЕЖДАНОВ Горный институт УрО РАН

Аннотация

Направления сейсмических исследований для действующих горнодобывающих предприятий достаточно разнообразны - от прогноза локальных особенностей строения породного массива до контроля изменчивости его строения и свойств. Подобная из- менчивость может быть вызвана, как плановой разработкой, так и неплановыми ситуа- циями вплоть до аварийной. В подобных случаях наиболее актуальными являются во- просы пространственно-временного прогноза возможных негативных тенденций в из- менении строения и свойств горных пород в пределах контролируемой территории. Получение решения такого рода вопросов возможно по сейсморазведочным данным. С этой целью наиболее устойчивыми представляются процедуры кинематического анали- за волнового поля в интервалах геологического разреза, соответствующих его разре- шающей способности. С целью проверки данного предположения выполнен ретроспективный ана- лиз временной изменчивости кинематических параметров сейсмического волново- го поля в пределах участка аварии на шахтном поле СКРУ-2 в течение 2017 г. Со- поставление результатов скоростного анализа с данными сейсмологических и электроразведочных мониторинговых наблюдений показывает наличие определен- ных пространственно-временных закономерностей. На рис.1,2 представлены при- меры оценки временной изменчивости скоростей распространения упругих волн для исследуемых интервалов геологического разреза, кажущихся сопротивлений для разносов питающей линии в 50-100-200 м и распределения эпицентров сейс- мических событий для конкретного временного промежутка. Из сопоставления представленных схем очевидно, что положение большинства сейсмических собы- тий для представленных этапов мониторинговых наблюдений хорошо согласуется с участками негативных изменений скоростей распространения упругих волн в ин- тервалах нижней части соляно-мергельной и верхней части продуктивной толщи (ОГ ВС-Ек-Сил). Для вышележащих интервалов терригенно-карбонатной (ТКТ) и соляно- мергельной (СМТ) толщ отмечается сопоставимость негативной скоростной из- менчивости с изменчивостью кажущихся сопротивлений. Наиболее тесная связь отмечается для интервала соляно-мергельной толщи при разносах питающей ли- нии 50м и 100м. Подобное согласование, вероятно отражает усиление негативных гидрогеологических процессов в терригенно-карбонатной толщи за счет процессов дезинтеграции породного массива в нижележащем интервале соляно-мергельной толщи. Представленные результаты доказывают объективность и информативность сейс- моразведочных интегральных оценок изменчивости свойств породного массива в пре- делах аварийного участка в течение 2017 г. Эти данные об изменениях скоростей рас- пространения упругих волн могут быть использованы для количественных прогнозов закономерностей распределения общей пустотности породного массива в пределах ис- следуемого интервала глубин (рис. 3). С этой целью применяется формула средней ско- рости для двухфазной модели среды, где одна из фаз - пустота, а вторая нормальный массив. 190 ----------------------- Page 191----------------------- Рис. 1. Декабрь 2016 г. - апрель2017 г. Рис. 2. Октябрь 2017 г. - ноябрь 2017 г. 191 ----------------------- Page 192----------------------- Рис. 3. Распределение вероятной пустотности для интервалов ВС-Ек-Сил Для всех рассматриваемых интервалов развитие вероятной пустотности ориенти- ровано с юго-востока от провальной воронки на северо-запад в район потенциально- опасного участка. Подобное развитие событий предполагалось в [1] при разработке фи- зико-геологической модели аварийного участка, где по кровле СМТ и ВС выделено руслообразное понижение структурных отметок аналогичного простирания Динамика развития процессов дезинтеграции породного массива в пределах ава- рийного участка может быть проиллюстрирована с помощью временной изменчивости общего объема вероятной пустотности для всех рассматриваемых интервалов (рис. 4). Рис. 4. Изменчивость вероятной пустотности в 2017 г. Из общей тенденции нарастания рассматриваемого параметра для всего разреза в целом, несколько выпадает интервал ВС-Ек, испытывающий наибольшее влияние там- понажа. При этом можно отметить нарастание интенсивности изменений со временем. 192 ----------------------- Page 193----------------------- В абсолютном исчислении на сегодняшний день общая вероятная пустотность состав- ляет менее 1% от общего объема породного массива в рассматриваемых интервалах геологического разреза.

Литература

  1. Построение детальной геолого-геофизической модели аварийного участка СКРУ-2: отчет по договору № 108/2014 от 26.12.2014 г. с ПАО "Уралкалий". В 2 кн. и 1 папке. Кн. 1. Текст; Кн. 2. Приложения / ГИ УрО РАН; рук. И.А. Санфиров. - Пермь, 2015. - 73 с
Опубликован
2018-10-01
Выпуск
Раздел
Статьи