ОБОСНОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ СЕЙСМИЧЕСКОГО ПРОГНОЗА СТРУКТУРЫ НАРУШЕНИЙ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА В УСЛОВИЯХ СБЛИЖЕННЫХ ПЛАСТОВ Автореферат

У першому розділі виконаний аналіз сучасного стану розробок і їхньої ефективності в галузі сейсмоакустичного прогнозу структури й стану вугленосної товщі, що містить зближені вугільні пласти. Із цією метою розглянуті основні технологічні заходи при вийманні зближених пластів і можливі негативні наслідки їх некоректного відпрацювання. Далі на підставі проведеного аналізу геологічних розрізів показано, що 41 % вугільних пластів Донбасу промислового значення має зближений пласт з дотриманням умов формування хвилеводу складної будови. Найбільше значення (до 60 %) даного показника притаманно Західно-Донбаському регіону. Також встановлено, що до 70 % вугільних пластів Донбасу має складну будову.

Проведений аналіз основних методичних розробок в галузі сейсмоакустичних досліджень вугленосного масиву й застосовуваних при цьому методів математичного моделювання. Розглянуто роботи М. Я. Азарова, А. В. Анциферова, О. О. Глухова, В. Е. Крупіна, В. В. Ржевського, В. С. Ямщикова, В. К. Полякова, М. Г. Фрейнкмана, Е. С. Ватоліна, А. Д. Рубана, А. А. Яланського й ін. Показано, що, незважаючи на вагомі досягнення у виявленні й прогнозі параметрів тектонічних порушень, залишаються не вивченими питання впливу зближених пластів на використовувані підходи інтерпретації результатів сейсмічних експериментів, проведених з метою локалізації, визначення параметрів і класифікації аномальних зон у гірському масиві.

Серед підходів математичного моделювання сейсмоакустичних хвильових полів розглянутий матричний метод, методи спектральних елементів, скінченних різниць, метод Фур'є. Проаналізовано роботи Л. А. Молоткова, А. Л. Льовшина, В. І. Кейліс-Борока, Г. І. Петрашені, Л. С. Метлова, М. Я. Азарова, А. В. Анциферова, О. О. Глухова, Dunkin J., Thomson W., Ko M., Stock Н. і ін. Установлено, що існуючі методи математичного моделювання процесу формування сейсмічного сигналу у вугленосній товщі реалізують розв’язання для окремих конкретних умов залягання й лише для певних типів хвиль. Усі методи ґрунтуються на спрощенні вихідних хвильових рівнянь або на застосуванні чисельних методів. Можливе комбінування різних підходів. Часто використовується пружна модель середовища, у рамках якої урахування ряду процесів, що протікають у реальному породному масиві, не можливе. Тому розвиток і ускладнення математичного апарата методів моделювання для урахування більш повного кола параметрів вугленосного масиву залишається актуальною задачею.

Далі проведений аналіз основних закономірностей зміни параметрів реєстрованих хвильових полів від характеристик дрібноамплітудних тектонічних порушень. Показано, що з урахуванням розрізняльної здатності сейсмічних методів і можливості економічно доцільного переходу геологічних порушень без перемонтування механізованих комплексів основним напрямком пошуку буде визначення критеріїв виявлення дрібних (з амплітудою зміщення 3 – 10 м) і дуже дрібних (з амплітудою до 3 м) тектонічних розривних (диз'юнктивних) порушень і зон їхнього впливу.

З урахуванням певного кола невирішених проблем і можливих напрямків пошуку у висновках сформульовані мета й задачі досліджень.

У другому розділі розроблені сейсмогеологічні моделі типових гірничо-геологічних умов залягання зближених вугільних пластів з урахуванням розподілу фізичних параметрів середовища в зонах впливу геологічних порушень. Отримані моделі служать інформаційною базою в процесі моделювання.