Научная статья на тему 'Геологическая интерпретация спектров сложного сигнала сейсмических наблюдений на поле шахты «Калиновская-Восточная»'

Геологическая интерпретация спектров сложного сигнала сейсмических наблюдений на поле шахты «Калиновская-Восточная» Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
19
3
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
шахтные поля / трещиноватые зоны / тектонические разломы / поверхностные волны / волны Рэлея / мониторинг / сейсмические сигналы / микросейсмы / компоненты / амплитуды / спектры / mine fields / fractured zones / tectonic faults / surface waves / Rayleigh waves / monitoring / seismic signals / microseisms / components / amplitudes / spectra

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Туманов Виктор Владимирович, Новгородцева Людмила Александровна, Бородин Дмитрий Сергеевич, Грицаенко Антон Юрьевич

По результатам микросейсмического мониторинга на поле шах-ты «Калиновская-Восточная» Донецко-Макеевского промышленного района Донбасса проведено сопоставление спектральных характеристик с параметрами геологического разреза. Установлено, что характерный рост амплитуд сигнала в волнах Рэлея в соответствии с теоретическими представлениями указывает на зоны трещиноватости, сопровождающих тектонические разломы разного ранга. При этом уплотнение пород в верхней части разреза в висячем крыле надвига характеризуется пониженными значениями амплитуд и препятствует расчленению разреза под этим крылом. Для дальнейшего усовершенствования методики измерений и обработки сигналов с помощью сейсмического мониторинга рекомендуется увеличить число приёмных устройств и использовать корреляционные зависимости между соотношениями компонент сигнала и геологическими параметрами разреза.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Туманов Виктор Владимирович, Новгородцева Людмила Александровна, Бородин Дмитрий Сергеевич, Грицаенко Антон Юрьевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Geological interpretation of the spectra of a complex signal obtained from seismic observations on the kalinovskaya-vostochnaya mine field

Based on the results of microseismic monitoring at the Kalinovskaya-Vostochnaya mine field in the Donetsk-Makeyevsky industrial district of Donbass, spectral characteristics were compared with the parameters of the geological section. It has been established that the characteristic increase in signal amplitudes in Rayleigh waves, in accordance with theoretical concepts, indicates fracture zones accompanying tectonic faults of different ranks. At the same time, the compaction of rocks in the upper part of the section in the hanging wing of the thrust is characterized by reduced amplitude values and prevents the dissection of the section under this wing. To further improve the measurement and signal processing techniques using seismic monitoring, it is recommended to increase the number of receiving devices and use correlations between the ratios of the signal components and the geological parameters of the section.

Текст научной работы на тему «Геологическая интерпретация спектров сложного сигнала сейсмических наблюдений на поле шахты «Калиновская-Восточная»»

УДК 550.34.06

В. В. Туманов, Л. А. Новгородцева, Д. С. Бородин, А. Ю. Грицаенко

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ СПЕКТРОВ СЛОЖНОГО СИГНАЛА СЕЙСМИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ НА ПОЛЕ ШАХТЫ «КАЛИНОВСКАЯ-ВОСТОЧНАЯ»

По результатам микросейсмического мониторинга на поле шахты «Калиновская-Восточная» Донецко-Макеевского промышленного района Донбасса проведено сопоставление спектральных характеристик с параметрами геологического разреза. Установлено, что характерный рост амплитуд сигнала в волнах Рэлея в соответствии с теоретическими представлениями указывает на зоны трещиноватости, сопровождающих тектонические разломы разного ранга. При этом уплотнение пород в верхней части разреза в висячем крыле надвига характеризуется пониженными значениями амплитуд и препятствует расчленению разреза под этим крылом. Для дальнейшего усовершенствования методики измерений и обработки сигналов с помощью сейсмического мониторинга рекомендуется увеличить число приёмных устройств и использовать корреляционные зависимости между соотношениями компонент сигнала и геологическими параметрами разреза.

Ключевые слова: шахтные поля, трещиноватые зоны, тектонические разломы, поверхностные волны, волны Рэлея, мониторинг, сейсмические сигналы, микросейсмы, компоненты, амплитуды, спектры.

Введение. В настоящее время тенденцией развития сейсморазведки является использование поверхностных волн и, в частности, волны Рэлея для картирования неоднородностей различного типа [1], [2]. В Донбассе одной из актуальных задач при разра-

ботке угольных пластов является заблаговременное обнаружение возможных зон аномального скопления метана, приуроченных, как правило, к трещиноватым динамически активным участкам в районе тектонических разломов.

Вообще говоря, в Донбассе достаточно много примеров успешного применения сейсморазведочных методов для прогноза горно-геологических условий ведения горных работ, но решение поставленной выше задачи требует, очевидно, дополнительных научных исследований. Такие исследования проводились и ранее, например, в 2007-2008 гг. выполнялся сейсмический мониторинг на поле шахты «Красноармейская-Западная № 1» с целью оценки изменения напряженного состояния углепородного массива. Экспериментальное изучение носило характер активного сейсмического мониторинга, где зондирование проводилось в фиксированных пунктах земной поверхности при возбуждении колебаний импульсным сейсмическим источником. Полученные результаты однозначно указывают на приуроченность геомеханической активности в горном массиве к области очистной выработки, непосредственно над которой в энергетических показателях сейсмических сигналов наиболее ярко проявляются накопление в консольной части пород основной кровли значительного энергетического потенциала и последующая динамическая разгрузка массива. Там же на базе пъезоэлектрических преобразователей акселе-рометрического типа А1612 с частотным диапазоном 0.2-400 Гц были выполнены единичные наблюдения пассивных сейсмических полей, которые зафиксировали рост амплитудных показателей микросейсм над областью активных геомеханических процессов [3]. Отметим, что в тот период перед исследованиями не стояла задача учета важной роли Рэлеевских волн в формировании зависимостей изменения амплитудно-частотных спектров над трещиноватыми зонами, которые могут являться коллекторами угольного метана.

Начиная с 2020 года и до июня 2021 г. на поле шахты «Ка-линовская-Восточная» были проведены микросейсмические наблюдения с целью установления природы наблюдаемых на поверхности жилой застройки подземных толчков. В результате интерпретации данных была уверенно установлена область актив-

ных сейсмических событий, связанная с ослабленным состоянием горных пород внутри зоны затопления шахты, а полученные при мониторинге результаты послужили экспериментальной основой для начатых в 2023 г. исследованиях по созданию геолого-геофизической модели аномальных скоплений метана на шахтных полях с использованием в т.ч. микросейсм (ГЗ Минобрнауки РФ №: FRSR 2023-0007).

С 17 апреля 2021 года по 12 июня 2021 года сейсмическим станциями «Ермак-5» было зафиксировано 64 подземных толчка магнитудой выше 1, а по меньшей мере 50 событий меньшей амплитуды было исключено тогда из анализа для оценки эпицентров наблюдаемых явлений. В результате проведенной обработки сейсмических записей за указанный период времени все события статистически (с небольшими отклонениями) сформировали зону наиболее вероятного местоположения сейсмически нестабильного участка (рис. 1).

Целью данной статьи является сопоставление амплитудно-частотных спектров трёхкомпонентных датчиков, расположенных на хорошо изученных участках геологического разреза, и выбор дальнейших направлений обработки сигналов в рамках выше обозначенной темы научных исследований.

Исходными материалами для исследований служили полученные за указанный выше период сейсмозаписи, а также геологические описания всех скважин, находящихся в исследуемой области шахтного поля, данные о прочности пород, данные о пластовых скоростях продольных волн по скважинам, составленные по [5],[6]. В методы исследований входило выделение и анализ шумов искусственного и естественного происхождения с помощью разработанных алгоритмов, позволяющих проводить сравнения спектрограмм попарно или всех вместе как в целом по амплитудам, так и по определённым частотам отдельно [7].

Краткая геологическая характеристика участка наблюдений. Донецко-Макеевский район и входящее в него поле шахты «Калиновская-Восточная», расположены в пределах неотектонической зоны, контур которой определяется аномалией теплового потока 60 мвт/м2 [8].

1 - скважина и её номер; 2 - поглощение промывочной жидкости 50-100%, цифры указывают интервал глубин, в м; 3 - частичное поглощение промывочной жидкости, в м; 4 - слабая трещиноватость массива; 5 - изопахиты угольного пласта 11; 6 - газопро-явления; 7 - надвиги регионального масштаба и их название: Т - Тимошенко, Ф - Французский и И - Итальянский; 8 - надвиги второго ранга и их название: Б- надвиги «Б», «Д», «В», К - Каменский, П - Промежуточный; 9 - профиль КМПВ 2020 г; 10 - станции наблюдения ЕРМАК-5 (2021 год); 11 - источник сейсмических событий

Рис. 1 - Геолого-структурная схема участка проводимых

работ

Углепородный массив сложен комплексом чередующихся флишевых преимущественно глинистых или преимущественно песчаных переслаиваний, относящихся к свитам С25, С26, С27 каменноугольного возраста. Продуктивными горизонтами являются

угли марок Г и Ж, содержащие на глубине 1000-1200 м до 2535 м3/тонну сухой беззольной массы (с.б.м.) метана.

Общее падение пород карбона северо-западное под углом 12-18 градусов, вблизи флексурных и антиклинальных складок углы падения увеличиваются до 50-70 градусов. Тектоническое строение характеризуется наличием структурных этажей, каждый из которых вносит свой вклад в геодинамическое состояние массива.

На рисунке 1 и рисунке 2 представлены структурно-тектоническая схема участка и характерный геологический разрез по линии 1Х-1Х. На тектоническую схему вынесены данные по поглощению промывочной жидкости в скважинах, характеризующие степень трещиноватости горных пород, и расположение профиля комплексных исследований методом преломленных волн (КМПВ), а также расположение мониторинговых станций и спрогнозированный источник техногенных импульсов, привязанный сеймологической обработкой по интенсивности толчков к выработке действующей на тот момент шахты. Самыми крупными тектоническими элементами данного участка являются региональные надвиги: Итальянский, Французский, Тимошенко и Диа-ногальный, субгоризонтальная плоскость сместителя которого расположена на глубине 800-1200 м (рис.2) и не выходит на поверхность. Между региональными надвигами находится система надвигов второго ранга: Промежуточный и надвиг <^», а надвиги Каменский, В, D окаймляют антиклинальную складку в северозападной части участка.

Такое сложное тектоническое строение участка с пересечениями плоскостей сместителей на разных глубинах создаёт множество потенциальных ловушек газа, однако на самом деле было обнаружено только одно газопроявление в скв. 306, находящейся в мелкой конседиментационной отрицательной структуре, окаймлённой известняками свиты М9 (рис 1, 2).

Газопроявление зафиксировано на интервале глубин 950469 м. в часто-переслаивающихся слоях трещиноватых песчаников и глинистых сланцев, содержащих большое количество растительных остатков фауны, свидетельствующих об автохтонном накоплении. Так как на глубинах 560-565 м найдены многочис-

ленные зеркала скольжения, а на глубинах 900-920 м обнаружено поглощение промывочной жидкости 100 %, можно предположить, что источником избыточного метана стали, во-первых -особые фациальные условия в зоне накопления осадков, во-вторых - возможные подвижки Диагонального надвига, вскрывающие угольные пласты с высокой газоносностью. Экраном, перекрывающим распространение метана в верхние горизонты, является плоскость сместителя надвига «8». Для более подробного изучения распределения трещиноватости в массиве были проанализированы данные по поглощению промывочной жидкости в скважинах (рис. 1).

1 - газопоглощение. 2 - зеркала скольжения, 3 - надвиги регионального масштаба и их названия, 4 - зоны 100 % поглощения раствора

Рис. 2 - Геологический разрез по линии 1Х-1Х'

Очевидно, что участок поля шахты «Калиновская-Восточная», находящееся в зоне динамического влияния сближающихся региональных надвигов Тимошенко и Итальянского, испытывает тангенциальное напряжение, приводящее к образованию зон трещиноватости в верхних и средних частях разреза.

Анализ геолого-геофизических данных, используемых при геологической интерпретации. В таблице 1 представлены данные о прочности основных литологических разностей разреза

(о сжатия) в разных точках исследуемой площади. Данные получены в лабораторных исследованиях производственного объединения «Макеевуголь» в 1989 году (Геологический отчёт о переоценке запасов каменных углей поля шахты «Калиновская-Восточная»).

Анализ данных показывает, что рассмотрение прочности пород отдельных литологических разностей затруднено, так как пределы их изменения зависят, главным образом, от тех направлений сжатия и растяжения, которым подвергался конкретный участок разреза.

В массиве Калиновской-Восточной существует три мегау-ровня разнонаправленных тектонических систем сжатия-растяжения:

первый - антиклинальная складка под региональными надвигами Тимошенко и Французским (рис. 1, 2), ось сжатия направлена вертикальна, ось растяжения - перпендикулярно крыльям складки;

второй - меридиональный, связанный с движением регионального надвига Диагонального на прослеженной глубине от 700 до 1200 м;

третий - северо-восточного направления, связанный с движение надвига Промежуточного, установленного горными работами и бурением на глубине от 500 м до поверхности.

Данные по распределению пластовых скоростей продольных волн (Упл) в разрезах скважин МС-309, МС-3240, МС-313 и МС-171 представлены на рисунке 3. Можно констатировать, что общим для всех 4-х геофизических разрезов является наличие опорной сейсмической границы между преимущественно глинистыми и преимущественно песчаными переслаиваниями горных пород. Глубина этой границы прослеживается на уровне 520 м (скв. МС-309), 720 м (скв. МС-3240), 450 м (скв. МС-313) и 580 м (скв. МС-171). Такое распределение глубин опорного горизонта можно связать с наличием в углепородном массиве палеодолины, прослеженной на уровне угольного пласта ¡1 (рис. 1). Наиболее глубокая отметка соответствует руслу (скв. МС-3240), а менее глубокие - правому и левому берегу палеодолины.

Таблица 1 Прочность на сжатие основных геологических пород массива шахты «Калиновская-Восточная»

Скважина МС-320

пласты глубины породы о сжатия

1 2 3 4

384,5-388 алевролит 267

известняк 979

алевролит 232

аргиллит 132

398-401 аргиллит 64

аргиллит 160

тз 667,8-669 песчаник 1177

724-726 песчаник 1030

727,5-729 песчаник 1331

729-730 песчаник 764

756,3-758 песчаник 1358

817,9-819 песчаник 1384

822,9-829 песчаник 1544

829,9-832 алевролит 503

772-778 алевролит 392-519

li 786-788 алевролит 336

827-829 песчаник 1402

Скважина МС-50

562-569 алевролит 270-330

572 аргиллит 200

Кб 645 песчаник 645

583 алевролит 360

589 песчаник 415

592,3 песчаник 450

595 алевролит 410

Кб' 597,9 алевролит 560

600,3 аргиллит 390

604,8-606 алевролит 275-370

607,4 алевролит 945

614 алевролит 655

К5 617,4-620,7 песчаник 495,985

622 аргиллит 120,295

Скважина МС-305

565-567 аргиллит 297-436

песчаник 1100-1546

1з 580 алевролит 436-901

алевролит 134-736

584-590 алевролит 359-549

1, 2 - переслаивания песчано-глинистых пород: аргилитов, аллевролитов и песчаников: 1 - тонкослоистые, 2 - крупнослоистые; 3 - песчаники; 4 -глины; 5 - зеркала скольжения; 6 - трещиноватые породы; 7 - керн плиточкой; 8 - разделение комплекса пород по дифференциации пластовых скоростей

Рис. 3 - Сводные стратиграфические колонки и графики пластовых скоростей на поле шахты «Калиновская-

Восточная»

Анализ спектров сейсмических сигналов. В условиях фактической физической ситуации, которая рассматривается на поле шахты «Калиновская-Восточная», присутствуют сейсмические сигналы от техногенных источников на глубине отработки шахты, микросейсмические сигналы поверхностных волн Рэлея и Лява, а также множество сигналов антропогенной природы. В теоретических исследованиях [9] показано, что при использовании заглублённого источника упругих колебаний (рис.4), возникшего в нашем случае при отработке угольного пласта, возникает сложный интерференционный сигнал.

О

!\ fl Ощ.

к >

б)

zt

а - графики амплитуд микросейсмического сигнала (Атах) по профилю наблюдений над зоной трещиноватости; б - положение фронтов волн: продольной (Р), отраженной продольной (РР), обменной поперечной (РБ) и начальной фазы поверхностной волны Рэлея (РЯ)

Рис.4 - Принципиальная схема использования суммарного волнового поля в упругом полупространстве от заглубленного взрывного источника колебаний ^о)

Составляющими этого сигнала являются прямая продольная волна, отражённые от поверхности продольные РР, обменные поперечные РБ и поверхностная волна Рэлея. Многоволновые исследования на шахтных полях Донбасса [10] показали, что существует несколько пакетов поверхностных волн Рэлея и Лява в интервалах частот от 0.2 до 45 Гц. Эти пакеты распространяются с разной скоростью от 400 до 1 200 м/с. Общий вид четырёх спектров одинаковых компонент, снятых в одно и то же время, приведён на рисунке 5.

Рис. 5 - Общий вид спектра компоненты X часовой записи, снятой 4 датчиками 23.05.2021 с 600 до 700 утра по местному

времени

В связи с тем, что данных об изменении скоростей продольных и поверхностных волн по участку недостаточно, привязка частот к глубинам исследований проводилась по разрезам пластовых скоростей (рис. 3).

Исходя из [1] мы вправе полагать, что максимальные амплитуды спектра микросейсмического сигнала (А, у.е.) на каждой частоте должны совпадать с минимальными значениями скоростей Ур на данном участке разреза.

В процессе привязки частотного спектра к глубинам было установлено, что повышенные значения усреднённых амплитуд спектров совпадают с интервалом 100 %-го поглощения бурового раствора в зонах трещиноватости, которые сопровождают плоскости сместителей надвигов.

Предыдущими исследованиями [Туманов В. В. и др, 2024] было показано, что компонента с ориентацией запад-восток (У) является информативной для выделения зон суммарной трещиноватости в геологическом разрезе. В связи с этим в данной статье подробней рассматриваются спектры компоненты X и Z для оценки их информативности применительно к данному вопросу.

Спектр, полученный по сейсмограмме датчика № 1, относится к уплотнённому висячему крылу надвига 8. Он характеризуется относительно пониженными значениями осреднённых амплитуд скорости смещения грунта.

Спектр сейсмограммы датчика № 2 приурочен к разуплотнённой зоне сближения надвигов Итальянского и 8. На частотах этого спектра выделяются отчётливые аномальные интервалы на частотах 2-4 Гц, 21-27 Гц и повышенные значения на интервале от 5 до 17 Гц.

Спектр сейсмограммы датчика № 3, расположенного вблизи скв. 309 в зоне сближения надвигов Итальянского и «8» и непосредственной близости от надвига Промежуточного, отвечает изменению пластовых скоростей в интервалах 100 %-го поглощения бурового раствора (рис. 1, 3).

Спектр сейсмограммы датчика № 4 относится к участку уг-лепородного массива, разрушенного подработками соседних, ныне закрытых шахт им. Ленина, 13бис (скв. 171) и расположенного над плоскостью сместителя надвига Промежуточный. Ввиду сложной тектонической и технической ситуации спектр в этом месте выделяется сравнительно высокими значениями среди всех рассматриваемых.

В таблице 2 собраны спектральные характеристики сейсмических сигналов по компонентам X и Z для датчиков 1 и 4.

Анализ данных таблицы показывает, что плоскость сместителя надвига Диагонального, залегающего на глубинах от -1 350 до -1 150 м, проявляется на первых частотах (до 5 Гц) в зависимости от относительно позиции датчика по отношению к геометрии надвига. Надвиг Промежуточный отчётливо прослеживается на спектре датчика № 4 в виде огибающей с 11 до 16 Гц. При этом выделение этой огибающей подчёркивается двумя сопряжёнными аномалиями от зон трещиноватости, проявившихся на частотах 5-11 Гц и 16-22 Гц, подтверждённых 100 % поглощением бурового раствора (рис 6).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Таблица 2 Сопоставление геологических и спектральных характеристик геолого-геофизического разреза

датчик №1 X Z

геологический разрез у скважин скв. 3240, скв. 4312 интервалы глубин Н,м значения спектральные характеристики граничные частоты, М осред-нённые значения спектра А, у.е. граничные частоты, й- осреднён-ные значения спектра А, у.е.

1 2 3 4 5 6

мощные песчаник, слаботрещиноватый 0-80 39.5-42 0.8 и о ум

песчаник крепкий 100-130 36-38 0.7 монотонное чередование максимумов и миним от 9 до 42 Гц

крупно-слоистое переслаивание, 2 ветви надвига Промежуточный 130-260 31-36 0.5 ,3 0,

песчаник пересечение плоскостей сместителей надвигов "8" и "Д" тонкослоистое 360-388 20-31 0.8

переслаивание крупнослоистое 510-708

песчаник слаботрещиноватый с зеркалами 708-900 3,9-12 0,8-0,9 4-9 1,0

крупнослоистое переслаивание 900-1135 2,5-6 1,2 2,5-4 0,5

Продолжение таблицы 2

Датчик №4 X Z

1 2 3 4 5 6

глины 0.5-50 40-42 0.3 40-42 0,5

тонкослоистое переслаивание (керн плиточкой) 50-70 38,5-40 0.3 38,5-40 0,5

крупнослоистое песчано-глинистое трещиноватое переслаивание 70-140 37-38,5 0.3 37-38,5 0,6

крепкий песчаник с редкими трещинами 140-180 34-36 0.6 34-36 1,2

переслаивание тонкослоистое плотное с множеством трещин и горная выработка 180-240 30-34 0.7 30-34 1,0

крупнослоистое переслаивание, крепкий песчаник с трещинами, 100% погл. 280-360 27,5-30 1.1 27,5-30 1,3

тонкослоистое перелаива-ние 100% поглощение 360-480 22-27,5 0,7 22-27,5 0,8

тонкослоистое перелаива-ние 100% поглощение 480-580 17-22 1,2 17-22 0,8

мощные, слабо трещиноватые пласты песчаные с вкл. глинистых сланцев (плоскость сместителя надвига Промежуточный 580-720 11,5-17 1,4 11,5-17 0,9

крупнослоистое переслаивание, 100% поглощение 720-1100 5-11 1,0 5-11 1,1

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25

Частота (Гц)

Рис. 6 - Иллюстрация выделяющегося промежуточного надвига на спектре датчика № 4 компонента Х(К)

Выводы. В изучаемом сложном поверхностном сейсмическом сигнале значительную роль в формировании волновых пакетов играют волны Рэлея, а значит к спектрам таких сейсмограмм применимы постулаты теории микросейсмического зондирования. Например, в сверхсжатом пространстве наблюдаются самые низкие значения амплитуд спектров часовых записей, что характерно для высокоскоростных зон.

В результате сравнительного анализа большого количества спектров в разных пунктах наблюдений можно сделать однозначный вывод, что для данных, записанных с помощью датчиков аппаратуры «Ермак-5», не представляется возможной дифференциация трещиноватых зон в спектрах сигналов над уплотнёнными породами. Кроме того, с использованием построенных спектров вряд ли возможно выделить комплексы преимущественно песчаных или преимущественно глинистых пород.

В то же время, в разуплотнённых зонах хорошо проявляются плоскости сместителей на разной глубине, что может позволить с хорошей точностью выделять по данным сейсмических исследований как тектонику, так и зоны сопутствующей трещи-новатости в условиях Донбасса.

Представляется целесообразным, что дальнейшие исследования по этому направлению должны проводиться при условии накопления экспериментальной микросейсмической информации по профилям, пересекающим весь участок работ, и построения зависимостей различных отношений горизонтальных и вертикальных компонент сигнала с сопоставлением их с известными геологическими параметрами разреза.

Работа выполнена в рамках научной темы РЯ8Я-2023-0007 «Разработка геолого-геофизической модели формирования аномальных скоплений метана на угольных шахтах в зонах динамического влияния разломов».

ЛИТЕРАТУРА

1. Горбатиков, А. В. Технология глубинного зондирования земной коры с использованием естественного низкочастотного микросейсмического поля [Текст] / А. В. Горбатиков, А. Л. Соби-севич, Л. Е. Собисевич, М. Ю. Степанова, А. Н. Овсюченко // Изменение окружающей среды и климата: монография. - М.: ИФЗ РАН, 2008. - Т. 1. - Ч. 2. - С. 223-236.

2. Цуканов, А. А., Численное моделирование эффекта сверхразрешения в методе микросейсмического зондирования [Текст] / А. А. Цуканов, А. В Горбатиков, М. Ю. Степанова, В. А. Салтыков // Материалы 4 научно-технической конференции «Проблемы комплексного геофизического мониторинга дальнего востока России», Петропавловск-Камчатский, 29 сентября -05 октября 2013 года. - С. 491-495.

3. Мельников, Н. Н. Методы и системы сейсмодеформаци-онного мониторинга техногенных землетрясений и горных ударов: Том 1; Рос. акад. наук, Сиб. отд-ние, Ин-т горного дела [и др.] - (Интеграционные проекты СО РАН; вып. 24) / Н. Н. Мельников. - Новосибирск: СО РАН, 2009. - 304 с.

4. Анциферов, А. В., Мониторинг техногенной сейсмичности в зоне влияния угольных шахт Донбасса (на примере ш. «Ка-линовская-Восточная» ГП «Макеевуголь») [Текст] / А. В. Анциферов, В. В. Туманов, Н. И. Лобков, Д. С. Бородин, О. Л. Шало-ванов, Р. П. Базеева // Труды РАНИМИ: сб. науч. тр. - Донецк, 2020. - № 9 (24). - С.78-87.

5. Майборода, А. А. О методике геологических исследований углевмещающих пород Донбасса при изучении их физических свойств [Текст] / А. А. Майборода, Г. Ф. Клепач // Труды ВНИМИ. Сборник «Геофизические и геологические исследования угольных пластов и вмещающих пород на шахтах и разрезах». - Ленинград, 1981, С. 35-38.

6. Анциферов, А. В. Сейсмическая разведка углепородных массивов / А. В. Анциферов, М. Г. Тиркель. УкрНИМИ НАНУ // - Донецк: «Вебер», 2008. - 204 с.

7. Анциферов, А. В. О программном комплексе обработки результатов микросейсмического мониторинга углепородных массивов [Текст] / А. В. Анциферов, А. А. Глухов, В. В. Туманов, Л. А. Новгородцева // Журнал ФПВГН по материалам XXV Всероссийской научной конференции с международным участием «Геодинамика и напряженное состояние недр Земли». - Новосибирск: ИГД СО РАН, 2023. - Т. 10, № 1. - С. 15-22.

8. Гордиенко, В. В. Донбасс (геофизика, глубинные процессы) / В. В. Гордиенко, И. В. Гордиенко, О. В. Завгородняя, И. М. Логвинов, В. Н. Тарасов // Логос. - Киев, 2015. - 213 с.

9. Симоненко, В. А. Движение грунта в волне Рэлея, возникающей при подземном взрыве [Текст] / В. А. Симоненко, Н. И. Шишкин, Г. А. Шишкина // Прикладная механика и техническая физика. - Новосибирск, Институт гидродинамики им. М. А. Лаврентьева СО РАН, 2006. - Т. 47. - № 4. - С. 3-14.

10. Хохлов, М. Т. Многоволновые сейсмические исследования угольных месторождений Донбасса / М. Т. Хохлов, О. М. Харитонов, П. Г. Трифонов, И. Т. Козельский и др. // Нау-кова Думка. - Киев, 1990. - 132 с.

Туманов Виктор Владимирович, заведующий отделом эколого-геофизических исследований ФГБНУ «РАНИМИ», Россия, ДНР, Донецк; Шт-у@уапёех. т.

Новгородцева Людмила Александровна, кандидат геологических наук, старший научный сотрудник отдела эколого-геофизичских исследований, ФГБНУ «РАНИМИ», Россия, ДНР, Донецк; [email protected].

Бородин Дмитрий Сергеевич, научный сотрудник отдела геодинамических и геофизических процессов, ФГБНУ «РАНИМИ», Россия, ДНР, Донецк; [email protected].

Грицаенко Антон Юрьевич, старший научный сотрудник отдела геодинамических и геофизических процессов, ФГБНУ «РАНИМИ», Россия, ДНР, Донецк; [email protected].

GEOLOGICAL INTERPRETATION OF THE SPECTRA OF A COMPLEX SIGNAL OBTAINED FROM SEISMIC OBSERVATIONS ON THE KALINOVSKAYA-VOSTOCHNAYA MINE FIELD

Based on the results of microseismic monitoring at the Kalinovskaya-Vostochnaya mine field in the Donetsk-Makeyevsky industrial district of Donbass, spectral characteristics were compared with the parameters of the geological section. It has been established that the characteristic increase in signal amplitudes in Rayleigh waves, in accordance with theoretical concepts, indicates fracture zones accompanying tectonic faults of different ranks. At the same time, the compaction of rocks in the upper part of the section in the hanging wing of the thrust is characterized by reduced amplitude values and prevents the dissection of the section under this wing. To further improve the measurement and signal processing techniques using seismic monitoring, it is recommended to increase the number of receiving devices and use correlations between the ratios of the signal components and the geological parameters of the section.

Keywords: Mine fields, fractured zones, tectonic faults, surface waves, Rayleigh waves, monitoring, seismic signals, microseisms, components, amplitudes, spectra.

Tumanov Victor Vladimirovich, Head of the Department of Ecological and Geophysical Research, RANIMI, Russia, DPR, Donetsk, [email protected].

Novgorodtseva Lyudmila Alexandrovna, Ph. D. in Geology, Senior Researcher of the Department of Ecological and Geophysical Research, RANIMI, Russia, DPR, Donetsk, [email protected].

Borodin Dmitriy Sergeevich, Researcher of the Department of Geodynamic and Geophysical Processes, RANIMI, Russia, DPR Donetsk, [email protected].

Gritsaenko Anton Yurievich, Senior researcher of the Department of Geodynamic and Geophysical Processes, RANIMI, Russia, DPR, Donetsk, [email protected].

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.