Спектральная характеристика микросейсмического излучения углепородных массивов Донбасса

Аннотация

Введение: в данной статье рассмотрен вопрос о характерных спектрах микросейсмического излучения, зарегистрированного в результате мониторинговых исследований в посёлке Объединённый (г. Макеевка, ДНР), расположенном над полем шахты «Калиновская-Восточная». Рассмотрены результаты анализа амплитудно-частотных характеристик микросейсмического излучения и выполнена оценка возможности их использования для прогноза строения верхней части геологического разреза.

Методика исследований: включала анализ спектральных характеристик микросейсмического излучения. Оценка распределения плотности пород по глубине выполнялась на основе предположения о связи амплитуды и частоты фундаментальной моды волны Рэлея с глубиной залегания породы и ее плотностью.

Результаты и их обсуждение: в результате исследований установлено, что распределения амплитуды микросейсмического излучения по глубине отличаются в зависимости о того, какие компоненты микросейсмического излучения и в какое время суток используются. Установлено, что спектральная характеристика микросейсмического излучения вблизи крупного надвига, сопровождаемого значительными зонами трещиноватости, существенно отличается от регистрируемой на ненарушенных участках. Сделано предположение, что зона надвига при ведении горных работ ввиду перераспределения напряжений становится областью активизации микросейсмических событий, связанных с образованием и ростом трещин. Получены спектральные отношения усредненных ночных, а также дневных спектров за длительный период времени. Установлено отличие структуры спектральных отношений в зоне влияния надвига от структур спектральных отношений в зонах без тектонических нарушений.

Заключение: таким образом, результаты исследований показали, что в условиях застроенных территорий с высоким уровнем промышленности, подход, базирующийся на связи амплитуды и частоты фундаментальной моды волны Рэлея с глубиной залегания породы и ее плотностью требует методической доработки. Анализ спектральных характеристик микросейсмического излучения может быть использован для обнаружения областей трещиноватости породного массива, связанных с зонами влияния тектонических нарушений.