Геоанамальные зоны и сейсмоакустика, субъективный взгляд

Мисников Владимир, ведущий научный сотрудник, Шаманин Александр, старший научный сотрудник

ЧУП «Институт горного дела», Солигорск

Solit2014 Гиковский фест

«Традиционные» подходы к

исследованию недр

Районирование шахтных полей путем оценки

кровли на обрушаемость

Сейсмотомография выемочных столбов лав

Владимир Ларин

Наша Земля(происхожден

ие, состав, строение и развитие

изначально гидридной

Земли)

Андрей Скляров

Современные методы проведения исследований

Беспроводная система

мониторинга горного

давления фирмы Kopex, монтируется в

настоящее время на

одной из лав рудника 3 РУ

Анализ цикличности проявлений

осадок кровли

Общий вид комплекса «ANGEL – M»

Оценка состояния массива методом "метод ЕЭМИ" (естественного электромагнитного излучения)

Ориентация магнитной антенны и зондируемых зон Проведение измерений в призабойном пространстве лавы

Применение сейсмологических наблюдений в призабойной части массива при исследовании закономерностей обрушений пород кровли необходимо для:• регистрации горных толчков и фактов обрушений кровли в лавах,• приблизительной оценки энергетических параметров сейсмоявлений,• выявления сейсмических предвестников обрушений,• установления корреляций зафиксированных сейсмоявлений с показаниями датчиков других параллельно применяемых методов исследований для оценки их эффективности в разработке алгоритма прогноза опасных обрушений.

Сейсмостанция в скважинном исполнении - ZET 048-C

10

Как определить момент, место, интенсивность обрушения кровли в

лаве?

Пример работы программного модуля анализа искажений сигнала в момент обрушения кровли

Внешний вид интерфейса программного модуля просмотра и первичного анализа сигнала компоненты Х в момент обрушения кровли

В 70-х годах 20-го столетия, исследуя зависимость затухания звуковых колебаний от величины трещиноватости пород кровли в подземных горных выработках, сотрудниками Ленинградского горного института было установлено, что горные породы, как и объекты из подавляющего большинства твердых сред (кристаллы, металлы, стекло, керамика) обладают резонансными свойствами, т.е. свойствами колебательного контура.

Спектральная сейсмоакустика

На основании сделанного открытия о свойствах породных слоев, представляющих собой совокупность колебательных систем, был разработан метод спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП), который позволяет получить разрезы земной толщи по спектру сейсмосигнала в точках ударного воздействия с помощью преобразований Фурье.

Акустической границей при спектрально-акустических измерениях являются поверхности, по которым соседние среды могут скользить относительно друг друга, т.е. являются поверхностями ослабленного механического контакта (ОМК), а также сомкнутые трещины и зоны микронарушенности.

Пример профилирования пород кровли по конвейерному штреку лавы 5а-6-8 шахты «Распадская»

Изучение аварийных и опасных по горным ударам районов с помощью метода ССП позволило выявить на разрезах характерные воронкообразные ( V ) объекты, в пределах которых вертикальный столб пород вплоть до больших глубин имеет повышенную микронарушенность и пониженную несущую способность.

При разведочном бурении в таких местах наблюдаются большие потери керна, а при пересечение ее штреком или очистным забоем сопровождается повышенным вывалообразованием.

Такие зоны по мнению авторов обусловлены различными разрывными нарушениями пород кристаллического фундамента, в которых проявляются планетарные пульсации. Эффект пульсаций подтвержден и средствами космической геодезии. Частота их весьма низкая - доли герц, а амплитуда может достигать нескольких сантиметров. Низкочастотные пульсации земли в таких зонах постепенно разрушают породы и ослабляют механические связи настолько, что любое механическое воздействие может нарушить сплошность среды. Также в этих местах наблюдается выход глубинных газов, таких как радон и др.

Фиксируемая добротность сейсмосигнала в геоаномальных зонах, как правило, значительна и при работе оборудования, создающего колебания, близкие по частоте к значению собственной частоты геологических структур, амплитуда упругих колебаний пород в зонах воронкообразных объектов в результате резонанса может многократно увеличиваться и тогда происходит резкое, удароподобное проседание этой структуры, воспринимаемое как горный удар.

Методом ССП установлено, что реки и ручьи протекают, как правило, вдоль зон геоаномальных объектов.

То же относится и к местам, где на поверхность выходят родники, имеется пониженная или заболоченная поверхность.

Болота образуются там, где наблюдается хроническое проседание поверхности вследствие действия этих зон и плюс обводненность.

Некоторые признаки геоаномальных зон, которые можно увидеть и без использования аппаратуры.

Место инцидента на лаве №2а-2 рудника 4РУ

Экспериментальная акустика Европа. Конец XVIII начало XIX века.

Первая всеобъемлющая разработка экспериментальной акустики, как особой и самостоятельной дисциплины физики, была произведена немецким ученым Эрнстом Хладни.

Одно из самых известных достижений Хладни состоит в исследовании разных способов вибрации на механической поверхности пластин и открытие им звуковых фигур.

При возбуждении смычком пластины на ней возникают стоячие волны, которые имеют узлы (точки, которые не колеблются) и пучности (точки, в которых колебания максимальны по амплитуде).

Узор фигур зависит от формы пластины, положения опор и частоты воздействующей вибрации.

Нельзя не признать, что эти открытия не принесли ожидаемой пользы для теории звука. Никто не знал, что собственно делать с этими опытными данными…

Моделирование колебания пластины с использованием Solidworks

Представим себе в роли «пластины» нашу планету как единый сложный иерархический конгломерат резонансных систем, а в качестве «смычка» - постоянные вибрационные воздействия: вращение Земли, гравитационные возмущения между Солнцем, Луной и другими планетами; сейсмическая активность недр; динамика природных стихий, температурных и атмосферных явлений, гроз, ливней, смерчей тайфунов, сил прибоя морей и океанов, водопадов рек; обильное техногенное воздействие объектов современной цивилизации и т.п. Теперь, подключив объемное воображение и исходя из фигур Хладни для круглых пластин и представив себе основную первичную сеть пучностей (узлов вибрационного возмущения) для сферы земного шара, можно получить знакомую масштабную картинку геоаномальных зон, приведенную на следующем рисунке.

О кристаллическом строении Земли было известно давно, на что указывают древние письменные источники и археологические раскопки. Были найдены предметы, изображавшие структурно-кристаллическую модель Земли в виде икосаэдра-додекаэдра, то есть фигуры, состоящей из 12 правильных пятиугольников и 20 треугольников. Глобальная каркасная сеть разных порядков (размеров) имеет энерго-полевую природу, выражающуюся в виде силовых линий, плоскостей и энергетических узлов, излучения которых поляризованы. И это реально, так как Земля испытывает на себе действие гравитационных, магнитных, электрических и механических сил космического происхождения. Вся эта невидимая глазом иерархическая волновая интерференционная картина узлов и пучностей периодически возникающих стоячих волн, между которыми пульсируют бегущие волны, подводящие энергию к местам её поглощения или излучения, возможно и есть один из тех «живых» механизмов, который на протяжении миллионов и миллиардов лет формирует не только все разнообразие геологического строения Земли и ее внутреннюю активность, но и влияет на среду обитания биологических форм жизни.

Схема основных узлов проявления планетарных пульсаций

Узлы сети (сетей), согласно выдвинутой гипотезе, образуют неблагоприятные для живых организмов геопатогенные зоны, которые угнетают иммунную систему человека, тем самым снижая сопротивляемость организма к различным заболеваниям. Зоны достаточно легко обнаруживаются древним биолокационным методом, а в настоящее время уже разработана масса современных приборов, позволяющих регистрировать аномальную активность узлов и линий «сетки» в различных диапазонах волн.

В середине 20 столетия немецкий доктор Эрнст Хартман, изучая закономерности развития и распространения онкологических заболеваний, обнаружил их взаимосвязь с определенными местами проживания людей. Результаты его многочисленных исследований были отражены в работе «Заболевания как проблема месторасположения».

В ней говорится о существование геобиологической сети, которая опутывает практически всю поверхность Земли, а размер «ячеек» при этом уменьшается по мере удаления от экватора и приближении к полюсам. Сетка Хартмана — наиболее известная из существующих «сетей», опоясывающих Землю, сети Виттмана и Курри менее известны.

На рисунке приведен фрагмент сетки геоаномальных зон Киева из картографической базы данных днепропетровского Инновационного центра «Геос» Института геологических наук НАН Украины.

Расположение тектонических разломов в районе Старобинского месторождения 1 Северо-Припятский; 2 Стоходско-Могилевский; 3 Ляховичский; 4 Речицкий; 5 Червонослободско-Малодушинский.

Каждый регион Земли или месторождение полезных ископаемых по своей природе - уникальный резонатор и характеризуется массой различных параметров, начиная с геоморфологической структуры территории (рельефа), геолого-тектоническим строением и соответствующим им рисунком планетарных и региональных пульсаций, которые являются источниками геодинамически активных структур, характеризующихся присутствием в них зон высоконапряженных горных пород и нестабильным состоянием геологической среды.

Трещины в горных выработках в месте расположения выявленных

геодинамических аномалий

3-D модель изоповерхностей абсолютных отметок залегания Третьего калийного пласта на руднике 2 РУ с местом расположения выявленных

геодинамических аномалий

Выявленные ССП геодинамические

аномалии

Выявление геодинамически активных зон Верхнекамского месторождения калийных солей аэрокосмогеологическими методами

На основании новых данных по оценке геодинамической активности территории Верхней Камы и их комплексного анализа можно сделать вывод о высокой надежности картирования геодинамических активных зон разного уровня современными аэрокосмогеологическими методами. Знание об их расположении, интенсивности проявления имеет важное значение для оценки инженерно-геологических условий и геологической безопасности месторождения.

Геоаномальные зоны и сейсмоакустика

Геоструктура Ришат в Мавритании (Африка)

Одна из возможных версий о природе некоторых геоаномальных зон . Субъективное мнение

Спасибо за внимание!