Аннотация

Мониторинговые наблюдения гравитационного поля позволяют выявить динамику процессов деформации породных масс и осуществить прогноз опасных и катастрофических ситуаций. По результатам повторных наблюдений рассчитывается динамическая аномалия силы тяжести, определяемая как разность между последующими и предыдущими значениями силы тяжести. Поскольку все неизменные составляющие гравитационного поля в равной степени присутствуют в любой паре наблюдений, динамическая аномалия отражает только конкретный горнотехнический или быстротекущий геологический процесс. Рассмотрены основные помехообразующие факторы при проведении гравиметрического мониторинга, предложены способы интерпретации динамических аномалий, приведены примеры гравиметрических исследований на аварийных участках рудников.

Ключевые слова

Гравиразведка, мониторинг, аномалия гравитационного поля, динамическая гравитационная аномалия, провал земной поверхности,

Информация об авторах

Библиографическая ссылка

Бычков С.Г. Симанов А.А. Мичурин А.В. ГРАВИМЕТРИЧЕСКИЙ МОНИТОРИНГ РУДНИКОВ ВЕРХНЕКАМСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАЛИЙНЫХ СОЛЕЙ // Геофизика. 2017. № 5. С. 10-16.

Список литературы

  •  1) Андреев О.П., Кобылкин Д.Н., Ахмедсафин С.К., Кирсанов С.А., Безматерных Е.Ф., Кривицкий Г.Е. Гравиметрический контроль разработки газовых и газоконденсатных месторождений. Состояние, проблемы, перспективы. М.: ООО Издательский дом Недра, 2012. 374 с.

  •  2) Багрш С.М., Кузьменко Е.Д., Аткеев С.Г. Оцшка сту-пеня промдання земно! поверхш на шахтних полях Калусь-кого прничо-промислового району за даними високоточно! грав1метрп // Научные труды SWorld. 2016. № 1(42). С. 4048.

  •  3) Барях А.А., Санфиров И.А., Дягилев Р.А. Мониторинг последствий затопления калийного рудника // Горный журнал. 2013. № 6. С. 34-39.

  •  4) Бычков С.Г., Долгаль А.С., Костицын В.И., Мичурин А.В., Симанов А.А. Построение объемных моделей геологических объектов по гравитационному полю на основе синтеза качественных и количественных методов интерпретации // Геофизика. 2015. № 5. С. 47-54.

  •  5) Бычков С.Г., Мичурин А.В., Симанов А.А. Гравиметрический мониторинг аварийных участков рудников Верхнекамского месторождения калийных солей // Вопросы теории и практики геологической интерпретации геофизических полей. М.: ИФЗ РАН, 2017. С. 67-71.

  •  6) Каленицкий А.И., Ким Э.Л. О комплексной интерпретации данных геодезическо-гравиметрического мониторинга техногенной геодинамики на месторождениях нефти и газа // Вестник СГГА. 2012. № 4(20). С. 3-13.

  •  7) Костицын В.И. О корреляционной зависимости между колебаниями уровня грунтовых вод и изменениями силы тяжести // Геодезия, картография, кадастр, ГИС - проблемы и перспективы развития. Новополоцк: Полоцкий гос. ун-т, 2016. С. 9-30.

  •  8) Красноштейн А.Е., Барях А.А., Санфиров И.А. Горнотехнические аварии: затопление первого Березниковского калийного рудника // Вестник ПНЦ. 2009. № 2. С. 40-49.

  •  9) Кудряшов А.И. Верхнекамское месторождение солей. Пермь: ГИ УрО РАН, 2001. 429 с.

  •  10) Мичурин А.В., Пугин А.В., Симанов А.А. Возможности гарантированного подхода при решении трехмерных обратных задач гравиразведки // Геоинформатика. 2014. № 1. С. 42-50.

  •  11) Простолупов Г.В., Новоселицкий В.М., Конешов В.Н., Щербинина Г.П. Об интерпретации гравитационного и магнитного полей на основе трансформации горизонтальных градиентов в системе Vector // Физика Земли. 2006. № 6. С. 90-96.

  •  12) Серкеров С.А. Гравиразведка и магниторазведка в нефтегазовом деле. М.: ФГПУ Нефть и газ РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2006. 512 с.

  •  13) Щербинина Г.П., Простолупов Г.В., Бычков С.Г. Гравиметрические исследования при решении горногеологических задач на Верхнекамском месторождении калийных солей // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. 2011. № 5. С. 29-36.

  •  14) Biegert E., Ferguson J., Li X. 4D gravity monitoring -Introduction // Geophysics. 2008. Vol. 73, No. 6. P. WA1-WA2.

  •  15) Branston M.W., Styles P. The Use of Time-Lapse Microgravity to Investigate and Monitor an Area Undergoing Surface Subsidence; A Case Study // Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems 2002. P. CAV10-CAV10.

  •  16) Bychkov S.G., Dolgal A.S., Simanov A.A. Synthesis of qualitative and quantitative methods of extraction of geological information out of gravimetric data // Eurasian mining. 2013. № 2. P. 12-15.

  •  17) Davis K., Li Y., Batzle M. Time-lapse gravity monitoring: A systematic 4D approach with application to aquifer storage and recovery // Geophysics. 2008. Vol. 73, No. 6. P. WA61-WA69.

  •  18) Gasperikova E., Hoversten G. M. Gravity monitoring of CO2 movement during sequestration: Model studies // Geophy2sics. 2008. Vol. 73. No. 6. P. WA105-WA112.

  •  19) Rybakov M., Goldshmidt V., Fleischer L., Rotstein Y. Cave detection and 4-D monitoring: a microgravity case history near the Dead Sea // The Leading Edge. 2001. V. 20. № 8. P. 896-900.

GRAVITY MONITORING ON MINES AT VERKHNEKAMSKY POTASH DEPOSIT

Bychkov S.G. Simanov A.A. Michurin A.V.

Abstract

Monitoring observations of gravity field allow to reveal the dynamics of deformation processes of rock masses and to carry out the forecast of dangerous and catastrophic situations. Based on the results of repeated observations, a dynamic gravity anomaly is calculated, defined as the difference between the subsequent and previous values of gravity. Since all the invariant components of the gravitational field are equally present in any pair of observations, the dynamic anomaly reflects only a specific mining or fast flowing geological process. The main noise-producing factors during gravimetric monitoring are considered, methods for interpreting dynamic anomalies are suggested, examples of gravimetric studies at emergency sections of mines are given.

Keywords

Gravity, monitoring, anomaly of the gravity field, dynamic gravity anomaly, earth surface failure,

Reference

  •  1) Andreev O.P., Kobylkin D.N., Ahmedsafin S.K., Kirsanov S.A., Bezmaternyh E.F., Krivickiy G.E. Gravimetricheskiy kontrol razrabotki gazovyh i gazokondensatnyh mestorozhdeniy. Sostoyanie, problemy, perspektivy. M.: OOO Izdatelskiy dom Nedra, 2012. 374 s.

  •  2) Bagrsh S.M., Kuzmenko E.D., Atkeev S.G. Ocshka stu-penya promdannya zemno! poverhsh na shahtnih polyah Kalus-kogo prnicho-promislovogo rayonu za danimi visokotochno! grav1metrp // Nauchnye trudy SWorld. 2016. № 1(42). S. 4048.

  •  3) Baryah A.A., Sanfirov I.A., Dyagilev R.A. Monitoring posledstviy zatopleniya kaliynogo rudnika // Gornyy zhurnal. 2013. № 6. S. 34-39.

  •  4) Bychkov S.G., Dolgal A.S., Kosticyn V.I., Michurin A.V., Simanov A.A. Postroenie obemnyh modeley geologicheskih obektov po gravitacionnomu polyu na osnove sinteza kachestvennyh i kolichestvennyh metodov interpretacii // Geofizika. 2015. № 5. S. 47-54.

  •  5) Bychkov S.G., Michurin A.V., Simanov A.A. Gravimetricheskiy monitoring avariynyh uchastkov rudnikov Verhnekamskogo mestorozhdeniya kaliynyh soley // Voprosy teorii i praktiki geologicheskoy interpretacii geofizicheskih poley. M.: IFZ RAN, 2017. S. 67-71.

  •  6) Kalenickiy A.I., Kim E.L. O kompleksnoy interpretacii dannyh geodezichesko-gravimetricheskogo monitoringa tehnogennoy geodinamiki na mestorozhdeniyah nefti i gaza // Vestnik SGGA. 2012. № 4(20). S. 3-13.

  •  7) Kosticyn V.I. O korrelyacionnoy zavisimosti mezhdu kolebaniyami urovnya gruntovyh vod i izmeneniyami sily tyazhesti // Geodeziya, kartografiya, kadastr, GIS - problemy i perspektivy razvitiya. Novopolock: Polockiy gos. un-t, 2016. S. 9-30.

  •  8) Krasnoshteyn A.E., Baryah A.A., Sanfirov I.A. Gornotehnicheskie avarii: zatoplenie pervogo Bereznikovskogo kaliynogo rudnika // Vestnik PNC. 2009. № 2. S. 40-49.

  •  9) Kudryashov A.I. Verhnekamskoe mestorozhdenie soley. Perm: GI UrO RAN, 2001. 429 s.

  •  10) Michurin A.V., Pugin A.V., Simanov A.A. Vozmozhnosti garantirovannogo podhoda pri reshenii trehmernyh obratnyh zadach gravirazvedki // Geoinformatika. 2014. № 1. S. 42-50.

  •  11) Prostolupov G.V., Novoselickiy V.M., Koneshov V.N., Scherbinina G.P. Ob interpretacii gravitacionnogo i magnitnogo poley na osnove transformacii gorizontalnyh gradientov v sisteme Vector // Fizika Zemli. 2006. № 6. S. 90-96.

  •  12) Serkerov S.A. Gravirazvedka i magnitorazvedka v neftegazovom dele. M.: FGPU Neft i gaz RGU nefti i gaza im. I.M. Gubkina, 2006. 512 s.

  •  13) Scherbinina G.P., Prostolupov G.V., Bychkov S.G. Gravimetricheskie issledovaniya pri reshenii gornogeologicheskih zadach na Verhnekamskom mestorozhdenii kaliynyh soley // Fiziko-tehnicheskie problemy razrabotki poleznyh iskopaemyh. 2011. № 5. S. 29-36.

  •  14) Biegert E., Ferguson J., Li X. 4D gravity monitoring -Introduction // Geophysics. 2008. Vol. 73, No. 6. P. WA1-WA2.

  •  15) Branston M.W., Styles P. The Use of Time-Lapse Microgravity to Investigate and Monitor an Area Undergoing Surface Subsidence; A Case Study // Symposium on the Application of Geophysics to Engineering and Environmental Problems 2002. P. CAV10-CAV10.

  •  16) Bychkov S.G., Dolgal A.S., Simanov A.A. Synthesis of qualitative and quantitative methods of extraction of geological information out of gravimetric data // Eurasian mining. 2013. № 2. P. 12-15.

  •  17) Davis K., Li Y., Batzle M. Time-lapse gravity monitoring: A systematic 4D approach with application to aquifer storage and recovery // Geophysics. 2008. Vol. 73, No. 6. P. WA61-WA69.

  •  18) Gasperikova E., Hoversten G. M. Gravity monitoring of CO2 movement during sequestration: Model studies // Geophy2sics. 2008. Vol. 73. No. 6. P. WA105-WA112.

  •  19) Rybakov M., Goldshmidt V., Fleischer L., Rotstein Y. Cave detection and 4-D monitoring: a microgravity case history near the Dead Sea // The Leading Edge. 2001. V. 20. № 8. P. 896-900.