Перспективы развития технологии регистрации естественного электромагнитного излучения для прогноза геодинамических явлений в условиях рудников Норильска

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

   Цель данного исследования заключалась в анализе современного состояния изученности вопроса опасных проявлений горного давления в естественных электромагнитных полях и оценке возможности использования данного явления для задач прогноза опасных геодинамических явлений на рудниках Норильского рудного района.   Современные горнопромышленные технологии позволяют реализовывать добычу полезных ископаемых на достаточно больших глубинах, например, в рудниках Норильского региона добыча может вестись на отметках порядка 1,5–2 км, что существенно превышает критическую глубину проявлений опасных деформационных процессов.   Объектом проведенных исследований являлись массивы пород Талнахского рудного узла Норильского района, склонные к проявлению опасных геодинамических явлений.   Месторождения Норильского рудного района являются склонными или опасными по горным ударам. В связи с увеличением глубины разработки месторождений происходит активизация опасных геодинамических явлений, что влечет за собой необходимость их прогноза для обеспечения безопасного производства горных работ. Развитие геофизических технологий, а именно технологий электроразведки в естественных электромагнитных полях для прогноза сейсмических событий является актуальной задачей, позволяющей обеспечить повышение безопасности производства горных работ. В результате анализа мирового опыта можно сделать вывод о перспективности использования регистрации естественного электромагнитного излучения для прогноза изменения состояния горного массива. В связи с тем, что на параметры естественного электромагнитного излучения влияет большое количество факторов, среди которых можно назвать литологический состав, особенности текстуры и структуры, технология прогноза для конкретного рудника должнабазироваться на отклонении параметров естественного электромагнитного излучения от фоновых значений, зависящих от горно-геологических условий исследуемого рудника.

Об авторах

С. М. Данильев

Санкт-Петербургский горный университет

Email: Danilev_sm@pers.spmi.ru
ORCID iD: 0000-0003-3057-8527

О. М. Шнюкова

Санкт-Петербургский горный университет

Email: s225008@stud.spmi.ru
ORCID iD: 0009-0008-1368-2860

Список литературы

  1. Наговицин Ю.Н., Какошина Л.В. Региональный прогноз удароопасности на рудниках ЗФ ПАО «ГМК “Норильский никель”». Перспективы развития // Горное дело в XXI веке: технологии, наука, образование : материалы Междунар. науч.-практ. конф. (г. Санкт-Петербург, 28–29 октября 2015 г.). Санкт-Петербург, 2015. С. 32–33.
  2. Шабаров А.Н., Звездкин В.А., Анохин А.Г. Исследование напряженно-деформированного состояния интрузии при совместной отработке рудных залежей Октябрьского и Талнахского месторождений, склонных и опасных по горным ударам // Записки Горного института. 2012. Т. 198. С. 161–165. EDN: QZERST.
  3. Звездкин В.А., Андреев А.А. Геомеханические основы безопасного ведения горных работ при совместной отработке богатых, медистых и вкрапленных руд глубоких рудников Талнаха // Записки Горного института. 2010. Т. 188. С. 47–49. EDN: RENUAP.
  4. Маловичко Д.А. Оценка сейсмической опасности в рудниках // Российский сейсмологический журнал. 2020. Т. 2. № 2. С. 21–38. doi: 10.35540/2686-7907.2020.2.02. EDN: EGQZBI.
  5. Цирель С.В. Закономерности развития техногенной сейсмической активности при ведении горных работ // Записки Горного института. 2010. Т. 188. С. 58–62. EDN: RENUBT.
  6. Козырев А.А., Савченко С.Н., Панин В.И., Семенова И.Э., Рыбин В.В., Федотова Ю.В.. Геомеханические процессы в геологической среде горнотехнических систем и управление геодинамическими рисками : монография. Апатиты: Изд-во КНЦ РАН, 2019. 431 с. doi: 10.37614/978.5.91137.391.7. EDN: ZKZKWA.
  7. Наговицин Ю.Н., Какошина Л.В., Родионова Е.В., Мулёв С.Н. Система непрерывного сейсмического мониторинга на удароопасных месторождениях Норильска // Горный журнал. 2015. № 6. С. 36–40. doi: 10.17580/gzh.2015.06.07. EDN: UGZLHZ.
  8. Востриков В.И., Опарин В.Н., Усольцева О.М., Мулев С.Н. Оценка геодинамического состояния массивов горных пород на глубоких рудниках Норильско-Талнахского месторождения полиметаллов // Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2019. Т. 6. № 2. С. 28–34. doi: 10.15372/FPVGN2019060205. EDN: ZOGVRO.
  9. Рассказов И.Ю., Цирель С.В., Розанов А.О., Терешкин А.А., Гладырь А.В. Использование данных сейсмоакустических наблюдений для определения характера развития очага разрушения породного массива // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2017. № 2. С. 29–37. EDN: YPBWBB.
  10. Wei M., Song D., He X., Li Z., Qiu L., Lou Q. Effect of rock properties on electromagnetic radiation characteristics generated by rock fracture during uniaxial compression // Rock Mechanics and Rock Engineering. 2020. Vol. 53. P. 5223–5238. doi: 10.1007/s00603-020-02216-x.
  11. Lin P., Wei P., Wang C., Kang S., Wang X. Effect of rock mechanical properties on electromagnetic radiation mechanism of rock fracturing // Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering. 2021. Vol. 13. Iss. 4. P. 798–810. doi: 10.1016/j.jrmge.2021.01.001.
  12. Li Z., Lei Y., Wang E., Frid V., Li D., Liu, X., et al. Characteristics of electromagnetic radiation and the acoustic emission response of multi-scale rock-like material failure and their application // Foundations. 2022. Vol. 2. P. 763–780. doi: 10.3390/foundations2030052.
  13. Махмудов Х.Ф., Куксенко В.С. Электромагнитные явления при деформировании и разрушении твердых диэлектриков // Физика твердого тела. 2005. Т. 47. № 5. С. 856–859. EDN: RDABMV.
  14. Han J., Huang S., Zhao W., Wang S., Deng Y. Study on electromagnetic radiation in crack propagation produced by fracture of rocks // Measurement. 2019. Vol. 131. P. 125–131. doi: 10.1016/j.measurement.2018.06.067.
  15. Перельман М.Е., Хатиашвили Н.Г. О радиоизлучении при хрупком разрушении диэлектриков // Доклады Академии наук СССР. 1981. Т. 256. № 4. С. 824–826.
  16. Гохберг М.Б., Гуфельд И.Л., Добровольский И.П. Источники электромагнитных предвестников землетрясений // Доклады Академии наук СССР. 1980. Т. 250. № 2. С. 323–326.
  17. Гохберг М.Б., Моргунов В.А., Аронов Е.Л. О высокочастотном электромагнитном излучении при сейсмической активности // Доклады Академии наук СССР. 1979. Т. 248. № 5. С. 1077–1081.
  18. Воробьев Л.А. О возможности электрических разрядов в недрах Земли // Геология и геофизика. 1970. Т. 11. № 12. С. 3–13.
  19. Гордеев В.Ф., Малышков Ю.П., Малышков С.Ю., Поливач В.И., Шталин С.Г. Электромагнитный мониторинг технического состояния бетонных конструкций, мостовых переходов и других искусственных сооружений // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2009. № S17. С. 225–229. EDN: KIFEYI.
  20. Гордеев В.Ф., Малышков Ю.П., Чахлов В.Л., Фурса Т.В., Биллер В.К., Елисеев В.П. Электромагнитная эмиссия диэлектрических материалов при статическом и динамическом нагружении // Журнал технической физики. 1994. Т. 64. № 4. С. 57–67.
  21. Беспалько А.А., Яворович Л.В., Климко Т.А. Исследование электромагнитной эмиссии контактов горных пород в шахтном поле // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № 2. С. 285–287. doi: 10.24411/1683-805X-2004-00027.
  22. Хатиашвили Н.Г., Перельман М.Е. Генерация электромагнитного излучения при прохождении акустических волн через кристаллические диэлектрики и некоторые горные породы // Доклады Академии наук СССР. 1982. Т. 263. № 4. С. 839–842.
  23. Вострецов А.Г., Кривецкий А.В., Бизяев А.А., Яковицкая Г.Е. Характеристики электромагнитного излучения горных пород при их разрушении в лабораторных экспериментах // Доклады Академии наук высшей школы Российской Федерации. 2013. № 2. С. 46–54. EDN: RFABFV.
  24. Беспалько А.А., Яворович Л.В., Федотов П.И. Связь параметров электромагнитных сигналов с электрическими характеристиками горных пород при акустическом и квазистатическом воздействиях // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2005. Т. 308. № 7. С. 18–23. EDN: HROTMF.
  25. Мулёв С.Н., Старников В.Н., Романевич О.А. Современный этап развития геофизического метода регистрации естественного электромагнитного излучения (ЕЭМИ) // Уголь. 2019. № 10. С. 6–14. doi: 10.18796/0041-5790-2019-10-6-14. EDN: EJOFQL.
  26. Daniliev S., Danilieva N., Mulev S., Frid V. Integration of seismic refraction and fracture-induced electromagnetic radiation methods to assess the stability of the roof in mine-workings // Minerals. 2022. Vol. 12. Iss. 5. P. 609. doi: 10.3390/min12050609. EDN: DUOUDO.
  27. Простов С.М., Разумов Е.Е., Мулев С.Н., Шабанов Е.А. Расчетная и аппаратурная база геомониторинга состояния массива методом регистрации естественного электромагнитного излучения // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2022. Т. 333. № 11. С. 183–193. doi: 10.18799/24131830/2022/11/3840. EDN: FKWVBW.
  28. Егоров А.П., Рыжов В.А. К вопросу систематизации геофизических исследований геомеханического состояния массива горных пород и земной поверхности для оперативного контроля безопасности ведения горных работ на угольных шахтах // Уголь. 2019. № 10. С. 29–33. doi: 10.18796/0041-5790-2019-10-29-33. EDN: ZCRGQY.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».