Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Подземная векторная магнитометрия - эффективный метод геологии рудно-минерального сырья

ВАК РФ 04.00.12, Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Подземная векторная магнитометрия - эффективный метод геологии рудно-минерального сырья"



правах рукописи

л &

г1

МУХАМЕТШИН АНАТОЛИЙ МАТВЕЕВИЧ

ПОДЗЕМНАЯ ВЕКТОРНАЯ МАГНИТОМЕТРИЯ-ЭФФЕКТИВНЫЙ МЕТОД ГЕОЛОГИИ РУДНО -МИНЕРАЛЬНОГО СЫРЬЯ

Специальность - 04.00.12

Геофизические методы поисков ц разведки месторождений полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-мпнералогических наук

Екатеринбург -1998

Работа выполнена в Институте горного дела Уральского отделения Российской Академии наук

Официальные оппоненты:

Доктор геолого-минералогических наук, профессор

Ю.И.Блох (МГРИ) Доктор геолого-минералогических наук, профессор, академик МАНЭБ Н.А.Плохих (НТП 'Прогноз') Доктор геолого-минералогических наук, профессор В.М.Сапожников (УГГТА)

Ведущее предприятие: Всероссийский институт разведочной геофизики - ВИРГ 'Рудгеофизика' (г.С.-Петербург)

Защита состоится "_"_ 1998 г. в_часов

на заседании диссертационного совета Д 063.03.02 в Уральской государственной горно-геологической академии.

Адрес: 620144, г.Екатеринбург, ул. Куйбышева, 30.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке УГГТА. Автореферат разослан "__"_ 1998 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор физико-математических наук,профессор

Ю.Б. Давыдов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Разработка месторождений полезных ископаемых характеризуется растущим объемом привлечения геофизических методов в рудничной геологии.* Эффективность использования геофизических методов в рудничной геологии обусловлена их более высокими объективностью, оперативностью и представительностью п сравнении с традиционными методами разведки и опробования в условиях действующих горнодобывающих предприятий.

Актуальность развития геофизических методов в направлении применения их в рудничной геологии в настоящее время еще более возрастает в связи с сокращением расходов на геологическую разведку и необходимостью увеличения сырьевых запасов и роста добычи полезных ископаемых преимущественно в экономически освоенных и промышленно развитых районах. Однако в большинстве случаев запасы рудного сырья, находившиеся вблизи поверхности Земли, не только разведаны, но и уже полностью выработаны.

Одним из существенных и реальных источников прироста запасов рудного сырья в этих условиях является обнаружение новых неизвестных ранее рудных объектов, залегающих в околовыработочном пространстве.

Поэтом)' в последнее время успешно развиваются методы подземной геофизики, применяемые в условиях действующих горнодобывающих предприятий. В подземных горных выработках могут быть использованы почти все существующие геофизические методы, разрабатываемые для геологической разведки с поверхности Земли. Однако из-за специфики условий производства геофизических работ в действующих рудниках и шахтах была поставлена задача разработки новой специальной аппаратуры, методики и техники работ и особых приемов интерпретации результатов наблюдений.

Цель работы - создание аппаратурных и методических средств оперативного осуществления магнитных измерений в подземных горных выработках и скважинах подземного бурения, установление закономерностей изменения магнитного поля, позволяющих разработать практические критерии прогноза и поиска новых рудных тел или локализации известных залежей в околовыработочном пространстве.

Основная идея работы - расширение возможностей применения метода подземной векторной магнитометрии в геологии рудно-минерального сырья.

Задачи и направления исследований заключались в том, чтобы:

1) проанализировать возможности векторных магнитных измерений в решении задач рудничной геологии, показать необходимость создания методических и аппаратурных средств осуществления подземной векторной магнитометрии в условиях действующих горнодобывающих предприятий;

* Термин "рудничная геология", применяемый здесь и далее в тексте, считается синонимом более точного понятия "геология рудно-минерального сырья". (См. Горные науки. Освоение и сохранение недр Земли /РАН, АГН, РАЕН, МИА; Под. ред. К.II. Трубецкого. - М.: Изд-во Академии горных наук, 1997. - 478 с.)

2) предложить и научно обосновать совокупность устройств, с высокой точностью обеспечивающих выполнение оперативных и непрерывных измерений всех трех компонент вектора геомагнитного поля в вертикальной системе координат по линиям наблюдения независимо от их ориентации в пространстве;

3) разработать технологические приемы и способы измерения, обработки и интерпретации получаемых материалов с целыо решения задач рудничной геологии;

4) испытать разработанный метод подземной векторной магнитометрии для решения задач рудничной геологии на месторождениях различного генезиса и внедрить метод в практику на геологоразведочных и горнодобывающих предприятиях;

5) оценить возможности применения разработанного метода подземной векторной магнитометрии в других направлениях и отраслях, например, для решения горнотехнических или иных задач.

Методы исследований. В работе применен комплекс методов исследований, включающий: научный анализ результатов патентно-информационного поиска и обобщение опыта; промышленные эксперименты по исследованию магнитных полей-помех и аномалий от известных рудных залежей; лабораторные научно-технические работы по разработке аппаратуры; теоретические исследования в области решения прямой и обратной задачи магниторазведки; опытно-промышленные испытания и внедрение разработанного метода подземной магнитометрии.

Личный вклад автора в получении результатов состоит:

1. В выборе и постановке задач исследований, выборе путей их решения и анализе результатов.

2. Б разработке специальных аппаратурных, промышленных и ведомственных испытаний и экспериментов, непосредственном участий в полевых исследованиях, обработке опытных данных и их обобщении.

3. В постановке частных математических задач, их решении и анализе.

4. В разработке методики выполнения магнитометрических исследований в условиях действующих горнодобывающих предприятий на рудных месторождениях различного генезиса и внедрении метода.

5. В разработке методики интерпретации полученных результатов для решения задач рудничной геологии.

6. В организации, постановке и выполнении магнитных измерений в подре-акторной и реакторной шахтах атомного реактора БП-600.

Вклад автора в разработку научных положений, выдвигаемых на защиту, является основным.

Основные научные положения, выносимые на защиту

1. Оригинальная совокупность устройств, размещаемых в одном и том же скважинном приборе, придающих заданную ориентацию феррозондовых датчиков в вертикальной системе координат и сохраняющих эту ориентацию в процессе перемещения прибора, обеспечивает с высокой оперативностью и надежностью в эксплуатации выполнение непрерывных комплексных магнитных измерений в скважинах подземного бурения и подземных горных выработках с любой их ориентацией в пространстве.

2. Подземная векторная магнитометрия, снабженная разработанными методическими и аппаратурными средствами по измерениям и интерпретации материа-

лов, полученных в условиях присутствия сильных полей-помех на действующих горнодобывающих предприятиях, является эффективным средством решения задач горнопромышленной геологии и обнаружения в околовыработочном пространстве новых, ранее неизвестных рудных залежей на железорудных и иных месторождениях.

3. Разработанный метод целесообразно применять для контроля технологических процессов как в горном деле, так и в подреакторных шахтах атомных реакторов на быстрых нейтронах при контроле скорости течения теплоносителя в первом контуре в качестве одного из средств прогноза аварийных ситуаций.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждена:

- лабораторными, производственными и ведомственными испытаниями разработанной аппаратуры;

- теоретическими расчетами и обобщением выявленных закономерностей, результаты которых проверены в процессе внедрения разработанного метода на рудниках различных месторождений;

- опытно-промышленной и производственной проверкой возможностей разработанного метода подземной векторной магнитометрии по решению задач рудничной геологии.

Научная новизна диссертации:

1. Обоснован и разработан метод подземной векторной магнитометрии.

2. Впервые в скважинной магниторазведке научно обоснована возможность обеспечения ориентирования феррозондовых датчиков в вертикальной системе координат с помощью физического маятника, параметры которого обусловлены заданной погрешностью ориентирования, и предложена совокупность технических устройств, реализующих эту возможность независимо от пространственной ориентации линии наблюдения.

3. Предложена наиболее эффективная технология выполнения магнитных измерений, учитывающая влияние стационарных и нестационарных помех в условиях действующих горнодобывающих предприятий.

4. Разработан теоретически обоснованный методический аппарат качественной и количественной интерпретации результатов измерений, содержащий способы и приемы, которые позволяют в условиях конкретного месторождения предложить критерии локализации известных рудных залежей или прогноза и поиска новых рудных объектов в околовыработочном пространстве.

5. Доказаны возможности разработанного метода по решению наиболее важного ряда задач рудничной геологии па рудных месторождениях железа, меди и золота.

6. Показаны конкретные горно-геологические и горнотехнические задачи, решаемые векторной магнитометрией на подземных рудниках.

7. Впервые в мировой практике в подреакгорной шахте ядерного реактора на быстрых нейтронах БН-600 были обнаружены изменения магнитного поля, связанные с процессом циркуляции жидкометаллического теплоносителя в нервом контуре.

Новизна предложенных способов и аппаратных средств подтверждена 9 авторскими свидетельствами и одним патентом на изобретение.

Практическое значение диссертации.

В процессе выполнения работы, в результате теоретических, аппаратурных и методических исследований определены конкретные параметры первичных преобразователей магнитного поля и магнитной восприимчивости, определены параметры основных элементов и конструкций скважинного прибора, защищенные авторскими свидетельствами, определены приемы выполнения и последовательность операций проведения измерений, обработки и представления материалов, благодаря чему разработаны:

1. Комплексный шахтно-скважинный магнитометр, позволяющий выполнять магнитометрические исследования в скважинах с любым углом наклона и в подземных горных выработках без перенастроек и других дополнительных операций.

2. Технология проведения магнитометрических работ в условиях действующих горнодобывающих предприятий.

3. Технология интерпретации, качественная и количественная, доведена до уровня применения ЭВМ, благодаря чему повышается оперативность и уменьшается субъективизм решения задачи интерпретации.

4. Технология решения задач рудничной геологии изложена в методическом руководстве по шахтно-скважинной (подземной векторной) машитометрии, переданном вместе с макетами аппаратуры КШСМ-38 службам рудничной геологии на ряде рудных месторождений. Проверка метода в различных условиях показала его высокую эффективность.

Реализации работы.

Результаты научных исследований автора используются геологической службой на местах, что подтверждается многими актами и протоколами производственных или промышленных испытаний. Например, актом производственных испытаний от 26.06.1973 г., подписанным нач. геофизической партии Уральской геологоразведочной экспедиции МЦМ СССР Степановым В.М.; актом и протоколом работы Ведомственной комиссии МЧМ СССР от 04.08.1973 г., угвержденным нач. Геологического управления Минчермета СССР Бейгуленко И.Л.; актом производственных испытаний от 26.06.1981 г., подписанным гл. геофизиком тр. "Забайкал-цветметразведка" JIokotko В.В.; протоколом № 33 ог 25.03.1994 г., подписанным директором Сосьвинского государственного геологоразведочного предприятия "Сосьвагеология" Епревым A.A.

Подземная векторная магнитометрия, разработанная автором, внедрена им:

1. На рудниках Горной Шории, чго подтверждается актом-заключением и расчетом эффективности от использования КШСМ-38, утвержденным начальником Центральной геофизической экспедиции ЗСГУ Мингео СССР Душиным H.H. Экспедиции передано два комплекта аппаратуры КШСМ-38.

2. На Соколовском подземной руднике, что подтверждается расчетом эффективности от внедрения КШСМ-38, подписанным гл. геологом ССГОКа Минчермета СССР Киреем В.Г. Руднику передан один комплект КШСМ-38.

3. На рудниках Криворожского железорудного бассейна, что подтверждается расчетом эффективности от внедрения КШСМ-38, утвержденным нач. партии РШГ "Укрчерметгсология" Коньковым A.A. Партии РШГ' передано два комплекта аппаратуры.

4. В Богословском рудоуправлении, что подтверждается расчетом эффективности применения КШСМ-38, подписанным гл. инженером БРУ Уралруда Дер-гачевым IO.A. Рудоуправлению передано два комплекта аппаратуры.

5. Iia Абаканском железном руднике, что подтверждается актом, утвержденный директором Абаканского рудоуправления Малмыгиным Г.И. Благодаря применению шахтно-скважиннои магниторазведки получен прирост запасов в количестве свыше 766 тыс. тонн. Руднику передано два комплекта аппаратуры.

6. В Южной геофизической экспедиции Красноярского геологического управления МГ СССР, что подтверждается расчетом эффективности от использования КШСМ-38, утвержденным начальником экспедиции Печерским А. Экспедиции передан один комплект аппаратуры KIIICM-38.

7. В Дарасунской геологоразведочной экспедиции треста "Забайкалцвет-метразведка" МЦМ СССР, что подтверждается актом испытаний и протоколом НТС экспедиции о принятии отчета по хоздоговору, подписанным начальником экспедиции Алферовым Ю.А.

8. В Сосьвинском государственном геологоразведочном предприятии "Сось-вагеология" концерна "Тюмеиьгеология" Комитета РФ по геологии и использованию недр, подписанным директором Епревым A.A.

Апробация работы.

Основные положения диссертации доложены па всесоюзных совещаниях: "Внедрение и направление развития геофизических методов на горных предприятиях" (Белгород, 1972 г.); по разработке, совершенствованию и комплексиро-ван1по методов подземной геофизики (Ленипакан, 1975 г.); по разработке и ком-плексированию геофизтеских методов при детальной и эксплуатационной разведке рудных месторождений (Ленинакан, 1982 г.); на Уральской конференции молодых геологов и геофизиков (II - Свердловск, VIII - Свердловск, 1983 г.); на Всесоюзных школах: "Физические основы прогнозирования разрушения горных пород" (Фрунзе, 1989 г.): "Пути повышения эффективности геофизических методов" (Свердловск, 1979 г.); на Всесоюзных семинарах "Горная геофизика" (Телави, 1988 г.; Пермь 1993 г.); на Всесоюзном семинаре по измерению напряжений в массиве горных пород (Новосибирск, 1987 г.); на IV Международном семинаре "Напряженное состояние горных пород" (Санкт-Петербург, 1994 г.); на Международной геофизической конференции и выставке (Санкт-Петербург, 1995 г.); на Международной конференции "Высокогорные исследования: изменения и перспективы в XXI веке" (Бишкек, 1996 г.); на Всероссийской конференции "Новые информационные технологии в исследовании дискретных структур" (Екатеринбург, 1996 г.); на X Межотраслевом координационном совещании по проблемам геодннамической безопасности (Екатеринбург, 1997 г.) и па Международной конференции "Горные науки на рубеже XXI века (Мельниковские чтения)" (Москва-Пермь, 1997 г.).

Публикации.

Основное содержание работы опубликовано в монографии и методических рекомендациях (в 2-х частях), 51 статье и докладах. По теме диссертации получено 9 азторских свидетельств (СССР) и один патент (Россия) на изобретение.

В основу диссертационной работы положены результаты исследований автора, выполненные на железорудных месторождениях Урала, Сибири, Казахстана и Украины, на меднорудных месторождениях Урала и золоторудных месторожде-

ниях Забайкалья при разработке и совершенствовании комплексного шахтно-скважинного магнитометра, разработке метода подземной векторной магнитометрии и выявлении возможностей метода по решению задач рудничной геологии на действующих горнодобывающих предприятиях. В представленной диссертации автор обобщил свои исследований, проведенные им с 1969 года по настоящее время.

Автор искренне благодарит профессора, доктора геолого-минералогических наук Пономарева В.Н. за постоянное внимание и оказанные консультации л процессе выполнения работы. Автор также глубоко признателен сотрудникам лаборатории скважинной магнитометрии ИГ УрО РАН, лаборатории горного давления ИГД УрО РАН, а также работникам горных и геологоразведочных предприятий, содействовавших проведению лабораторных, полевых и промышленных экспериментов, во многом способствовавших успешному завершению данной работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Состояние проблемы и задачи исследований.

Начало относительно интенсивного развития геофизических исследований по измерениям магнитного поля в подземных условиях под названием "Подземная магниторазведка" может быть отнесено к пятидесятым годам (А.Г. Тархов, H.A. Мудрецова, З.Г. Муромцева и др.). В то же время уже с конца сороковых были известны результаты измерений в буровых скважинах (В.Н. Пономарев, H.A. Иванов,

A.A. Попов и др.).

В отличие от буровой геофизики (каротажные исследования), которая используется для изучения горных пород, находящихся в непосредственной близости к стенке скважины, подземная геофизика начала применяться в основном для обследования довольно обширных окрестностей подземных горных выработок и скважин, а также массивов пород, залегающих между горными выработками, скважинами и дневной поверхностью. Эффективному развитию методов подземной геофизики посвящены труды многих отечественных ученых: А.Г. Тархов, В.В. Бро-дового, A.A. Молчанова, И.М. Петухова, В.А. Смирнова, В.В. Лебедева, O.K. Владимирова, В.Б. Дьяковского, О.Н. Игнатьева, B.C. Ямщикова, A.C. Вознесенского,

B.А. Казинского, А.К. Козырина, Л.Г. Ломова, И.П. Розмакова, В.Н. Тихонова, А.Ф. Фокина, М.М. Авдевича, К.И. Соколовского, А.П. Савицкого и др. Вопросы создания метода скважинной магниторазведки, разработки методов измерения и интерпретации ее результатов, разработки скважинной измерительной аппаратуры рассмотрены в работах В.Н. Пономарева, H.A. Иванова, А.Г. Тархова, A.A. Попова, F..A. Баршюва, А.Н. Авдонина, А.Н. Бахвалова, Б.Н. Рыжего, В.П. Кальварской, A.II. Савицкого, О.Н. Молчанова, Л.Г. Филлипычевой, И.И. Глухих, Л.Н. Морозова, П.Ю. Гречина, Р. Леванто, И. Бельчева и др. При этом, как известно, магнитометрические исследования выполнялись в скважинах наземного бурения, имеющих углы наклона от 0 до 35-40° от вертикали, направленной вниз.

Магнитные измерения в условиях подземных рудников, в отличие от обычной скважинной магниторазведки, когда скважины пробурены с дневной поверхности, выполняются по линиям наблюдения в диапазоне углов их наклона до ±

180°. Создание метода подземной геофизики, как справедливо отмечают многие исследователи, встречает ряд трудностей, которые необходимо было преодолеть.

Для магнитных измерений в скважинах подземного бурения и подземных горных выработках необходимо было прежде всего создать специальный шахтный магнитометр, позволяющий выполнять векторные измерения с максимально возможной оперативностью и достаточной надежностью. Методика таких измерений должна была учитывать наличие стационарных и нестационарных полей-помех от работающего технологического оборудования, т.к. исследования выполняются на действующих горнодобывающих предприятиях.

Необходимость разработки специальной методики интерпретации обусловлена тем, что при подземных магнитометрических исследованиях взаимная ориентация линий наблюдения и зозмущающего объекта может быть самой различной. При этом линии наблюдения сравнительно с объектом поиска значительно меньше по длине, регистрируемые аномалии без выхода в нормальное поле и, наконец, сами аномалии во многих случаях являются суммой аномальных полей от нескольких возмущающих объектов, расположенных в любом направлении пространства "4л" от точки наблюдения.

Таким образом, решение перечисленных выше основных задач исследований представляет собой совокупность теоретических, технических и технологических научно-обоснованных решений, внедрение которых привело к созданию нового геофизического метода исследований - подземной векторной магнитометрии.

КОМПЛЕКСНЫЙ ШАХТНО-СКВАЖИННЫЙ МАГНИТОМЕТР KIIICM-3S II МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ

Магнитные измерения в условиях подземных рудников до исследований автора имели место в виде эпизодических опытно-методических работ на отдельных месторождениях (Владимиров O.K., Игнатьев О.Н., Локотко В.В., Ломов Л.Г., канюков В.Н., Мудрецова Е.Л., Муромцева З.Г., Пелюшенко И.М., Плншко И.В., Раннсв Б.А.а Степанов В.М., Сосновский И.В. и др.). При этом использовалась аппаратура, предназначенная для скважин наземного бурения или магнитометры для наземной съемки, либо приборы собственной конструкции, не получившие дальнейшего развития. Тем не менее полученные результаты указывали на перспективность магнитных измерений в шахтах. Вместе с тем отмечены серьезные трудности аппаратурного и методического характера, вызванные особенностями шахтно-рудничных условий, что препятствовало эффективному применению магниторазведки. Отсутствовала специальная аппаратура и не было единой методики работ при выполнении подземных магнитных измерений, в т.ч. на действующих горнодобывающих предприятиях.

Автором в процессе выполнения научно-исследовательских работ в условиях действующих горнодобывающих предприятий с подземным и открытым способами добычи Криворожского железорудного месторождения, на подземных рудниках Урала, Казахстана. Горной Шории и Красноярского края был накоплен обширный практический опыт и создана экспериментальная база научного поиска в решении поставленных задач.

Прежде всего на основе полученных результатов исследований были сформулированы особенности технических требований к аппаратуре для подземных магниторазведочных работ.

Основными го них определены следующие:

1. Учитывая, что линии наблюдения (скважины, горные выработки) на рудниках обычно бывают сравнительно короткими, магнитные измерения с целью повышения разрешающей способности метода должны осуществляться, как правило, непрерывно вдоль всей линии или профиля измерений.

2. Во всем диапазоне углов наклона линий наблюдений все измерения должны быть выполнимыми без дополнительных настроек и регулировок скважинного прибора.

3. Прибор должен обеспечивать возможность проведения равноточных (т.е. сравнимых) измерений магнитного поля как в скважинах, так и в горных выработках.

4. В связи с переходом разведочных работ на высокопроизводительное алмазное бурение скважин малого диаметра (46,59 мм) диаметр скважшшого прибора должен быть не более 40 мм.

5. Аппаратура должна быть портативной с автономным электрическим питанием.

Прибор КШСМ-38 разработан на базе известного скважинного магнитометра КСМ-38, и принципиальная схема его отличается от последнего лишь в некоторых деталях: питание обеспечивается от автономного источника (двух шахтных аккумуляторов ЗКШН-10Б); предусмотрена плавная регулировка выходного сигнала в широких пределах. Существенным отличием обладает скважшшый прибор. Магнитометр позволяет вести непрерывные разновременные измерения четырех величин (трех компонент вектора геомагнитного поля и магнитной восприимчивости), которые могут регистрироваться любым из серийных самописцев.

Аппаратура является портативной, имеет автономное питание и состоит из пульта управления, скважинного прибора и вспомогательного оборудования. Пульт управления имеет размеры 410x280x230 мм, а размеры скважннного прибора составляют: по диаметру - 38 мм, по длине - 1700 мм. Масса последнего 8 кг, масса пульта управления 6 кг. Вместе с источником питаши масса комплекта аппаратуры без вспомогательного оборудования не более 17 кг.

Главное отличие магнитометра заключается в оригинальной конструкции подвески магнитомодуляционных датчиков в скважинном приборе. Благодаря принципиально новому решению конструкции, защищенному авторскими свидетельствами № 332204, № 420763 и № 804822, в приборе осуществлена вертикальная система подвески феррозондовых датчиков в широком диапазоне углов наклона линии наблюдения (± 5° до ± 175°). При этом измерения горизонтальных (Нх и Ну) составляющих геомагнитного поля могут выполняться во всем вышеуказанном диапазоне зенитных углов без дополнительных юстировок, а вертикальная Z-составляющая геомагнитного поля и магнитная восприимчивость горных пород могут измеряться в диапазоне абиссальных углов от 0 до + 180°, т.е. в скважинах с любым углом наклона. Вместе с тем заданная ориентировка датчиков не изменяется в допустимых пределах при поворотах корпуса скважинного снаряда вокруг продольной оси на угол п х 360°. Анализ работы разработанной системы ори-

ептирования датчиков, выполненный автором, позволяет определить минимальные параметры применяемого гравитационного ориентатора при заданной погрешности ориентирования.

По основным своим техническим характеристикам, которые были установлены и подтверждены результатами большого объема выполненных автором лабораторных, полевых и промышленных испытаний, магнитометр КШСМ-38 является первым прибором, специально предназначенным для исследований в подземных рудниках.

В 1995 г. по техническому заданию автора в ИГФ УрО РАН Ю.Г. Астрахап-цевым был разработан и изготовлен комплексный тахтно-скважинпый магнитометр-инклинометр (КШСМ-3804). Изготовленный макет прибора является усовершенствованным вариантом магнитометра для подземных измерений на базе современных комплектующих.

В числе последних разработок можно отметить А.с. СССР № 1254888 "Комплексное скважинное измерительное устройство", в создании которого автор принимал непосредственное участие.

Изобретение предназначено для выполнения одновременных комплексных измерений трех компонент вектора геомагнитного поля в вертикальной либо осевой системах координат магнитного азимута и зенитного угла исследуемых скважин. Устройство содержит пять феррозондовых датчиков магнитного поля, измеряющих соответственно:

- две взаимоортогопальные горизонтальные составляющие вектора геомагнитного поля К^ и Ну, первая из которых находится в плоскости наклона скважины;

- вертикальную составляющую Z;

- осевую составляющую Zc;

- составляющую X, ортогональную оси скважшш в плоскости ее наклона.

Кроме того, в усгройстве имеются пятикомионентная схема измерения сигналов с каждого датчика, соответствующие блоки преобразования, генератор опорной частоты, фазосдвигающие цепочки, сумматоры, детекторы и др.

Устройство работаег таким образом, что на выходе измерительной схемы получают электрические сигналы, пропорциональные вышеуказанным величинам, на основе которых по известным соотношениям между составляющими вектора геомагнитного поля и с помощью электронной схемы устройства на его выходе вырабатываются сигналы, соответствующие трем составляющим вектора поля (Нх, и Нг), магнитному азимуту (Аш) и зенитному углу ср.

Применение подобного типа устройств позволило объединить два прибора: магнитометр и инклинометр - в одном измерительном устройст ве. Тем самым более чем в два раза повысилась производительность выполнения магниторазведочных работ, что особенно важно в подземных условиях на действующих горнодобывающих предприятиях. Прибор рассчитан на работу с использованием стандартного 3-жильного каротажного кабеля (КТШ-0,3) длиной до 3 км. Накопленная информация передается в 1ВМ-савместнмый компьютер, который производит все вычислительные операции по определению искомых параметров и выполняет распечатку их графических изображений по скважине с помощью стандартного принтера.

Совершенствование отдельных элементов разработанной аппаратуры расширило область их применения. Так, например, новый тип феррозонда с улучшенной

температурной характеристикой не только повышает качество подземных магнитометров, но и позволяет использовать их на других объектах в экстремальных условиях. Разработанная конструкция феррозонда защищена А.с. СССР № 1049843 и, в отличие от известных, с целью повышения точности измерений в условиях экстремальных температур содержит обмотки, разделенные па симметричные относительно каркаса части с воздушным зазором, величину которого задают по требованию. При этом концевые части обмоток закреплены па каркасе, а внутренние могуг перемещаться относительно каркаса, благодаря чему постоянная феррозонда остается практически неизменной до заданной температуры. Таким образом, при нагреве датчика происходит уменьшение зазора и повышение среднего значения выходной ЭДС феррозонда, тогда как в известных конструкциях феррозондов отмечается уменьшение. При одних и тех же параметрах изменение выходного сигнала в разработанном феррозонде меньше, чем в известных, в несколько раз. А если учесть влияние изменения индуктивности обмотки в езязи с изменением температуры (оно будет со знаком "-", т.к. будет расти реактивное и полное сопротивление обмотки), то можно убедиться, с учетом предыдущего вывода, что у феррозонда разработанной конструкции среднее значение выходной ЭДС изменяется еще меньше, тогда как у известных устройств в этом случае изменения выходной ЭДС будут возрастать.

Усовершенствованная конструкция обеспечивает сохранение работоспособности феррозонда и повышение стабильности его чувствительности при высоких температурах.

Наличие зазора между секциями обмотки феррозонда в центральной части его сердечника позволило повысить точность магнитных измерений не только в шахтных условиях, но и в первом контуре ядерного реактора БН-600 на Белоярской атомной станции. Благодаря разработанной конструкции феррозонда качество получаемой с его помощью информации оставалось достаточно высоким даже в непо-средствешюй близости от жидкометашшческого теплоносителя в первом контуре.

Методика и техника выполнения подземных наблюдений магнитного поля, применявшиеся до работ автора, были весьма разнообразными. Например, в горных выработках магнитные поля измерялись по точкам на высоте до 1,5 м над рельсами. В условиях нестационарных помех рекомендовалось выполнять измерения на каждой точке в течение 2,5 или 10 мин. Были и такие рекомендации, когда с целью уменьшения влияния помех магнитные измерения в выработке выполнялись после того, как на время измерений из полости данной и близлежащих выработок удалялось все вызывающее помехи горнотехническое оборудование. При этом нарушалась нормальная работа рудника.

Результаты исследований автора по технологии измерений сводятся к следующему:

Разработана методика производства магнитных измерений в скважинах подземного бурения, учитывающая их особенности: небольшую дойну (до 100 м) и расположение веером, от вертикально восходящих до вертикально нисходящих с переходом через горизонтальное положение. Все измерения в скважинах одного веера рекомендовано выполнять с одной стоянки, как при спуске, гак и при подъеме скважинного прибора, благодаря чему возросла производительность подземных измерений.

Для перемещения скважишюго прибора в восстающих и близких к горизонтальным скважинах, т.е. там, где прибор не может двигаться иод действием собственного веса, предложено пакерующее устройство неоднократного использования, защищенное авторским свидетельством № 561921. Устройство содержит корпус с блоком, трос, систему клапанов, резиновую оболочку и баллон со сжатым газом. Перед проведением магнитных измерений пакерующее устройство буровым станком доставляется на забой, где автоматически закрепляется, после чего с ¡юмощыо троса, проходящего через блок устройства, можно перемещать скважинный прибор.

При измерениях в скважинах подземного бурения, имеющих любое пространственное положение, понятия "с!туск" или "подъем" скважинного прибора имеют весьма условное значение, например, в восстающей или горизонтальной скважине. Было установлено, что при выполнении операции "спуск" - "подъем" суммарные погрешности регистрации измеряемой компоненты примерно одинаковы. Показано, что непрерывные вдоль скважины записи всех четырех измеряемых величин можно получить за два слуско-подъсма скважинного прибора.

Измерения всех компонент вектора геомагнитного поля в подземных горных выработках выполняют непрерывно вдоль выработки с помощью аппаратуры КШСМ-38, с тем же скважинным прибором. При измерениях в подземных горных выработках отмечено, что результаты магнитных измерений в значительной степени осложнены влиянием стационарных помех, обусловленных полями от различного рода технологического оборудования (рельсы, контактная электрическая сеть, трубопроводы, рудоперепуски и так далее), размещенного в этой выработке или ее окрестности.

Исследованиями характера распределения магнитного поля в полости горной выработки установлено, что при электровозной откатке над рельсами вплоть до высоты подвеса контактного провода наблюдаегся область с максимальным градиентом поля (до 800 нТл/см). Поэтому на результаты измерений в этой области стационарные помехи оказывают максимальное влияние.

Подобный участок наблюдается вблизи стальной трубы магистрального воздуховода, где выделяется аномалия до 600-800 нТл/см. Очевидно, что эти участки и область сечения выработки являются неблагоприятными для выполнения магнитных измерений. Аналогичный вывод был сделан по результатам изучения распределения магнитного поля в полости выработки без рельсовых путей, где также наблюдаются участки, зоны с максимальными градиентами магнитного поля. Однако, здесь эти градиенты в несколько раз ниже, чем в первом случае, т.е. не более 100150 нТл/см.

Вместе с тем, в эт1гс же поперечных сечениях выработок наблюдаются и выделяются с минимальными градиентами поля, т.е. области наиболее однородного поля. Эти области сохраняются на всем протяжении выработки за исключением тех участков, где изменяется ее сечение, а также участков сопряжения с другими выработками. На базе сравнения записей магнитного поля вдоль выработок и построения распределений поля в поперечном сечении можно выявить участки с наименьшими градиентами магнитного поля, где и рекомендуется производить магнитометрические исследования.

Например, выполненные вдоль выработки измерения вертикальной составляющей с учетом вышесказанного и представленные на рис.1 в виде ее анома-

2й.тыс

Регистрация аномалии вертикальной составляющей (,2Га) в условиях стационарных помех

1 - запись в рекомендуемой области;

2 - запись по оси выработки на высоте 1,0 и

метры

Рис.1

лии наглядно демонстрируют преимущества разработанных автором рекомендаций по измерению магнитного поля в подземных выработках:

- сплошная кривая Ъг, измеренная вдоль выработки в области минимального градиента;

- пунктирная кривая измерена также вдоль выработки, но па высоте 1,0 м между рельсами.

Расхождения между приведенными кривыми достигают в отдельных точках более чем 20 тыс. нТл, что сравнимо с величиной аномалии пересечения контакта магнитных и немагнитных пород, вскрытого выработкой па 22 метре.

Для реализации отмеченных преимуществ автором предложена и методика выполнения непрерывных магнитных измерений в подземных горных выработках. Измерения выполняются с помощью специального устройства: подземной магнитометрической станции, которая содержит транспортное средство, перемещаемое по рельсам (тележку), измерительную аппаратуру, каротажный регистратор, механический привод, блок питания и вспомогательное оборудование. Скважинный прибор измерительной аппаратуры закрепляется на транспортной тележке с помощью специальной опоры таким образом, что датчики поля находятся в области поперечного сечения выработки с минимальным градиентом поля. Перемещение станции вдоль выработки вызывает синхронное перемещение диаграммной ленты, на которой регистрируются результата измерений. Скорость перемещения станции огршшчивается лишь метрологическими характеристиками регистратора. Например, с помощью серийного каротажного регистратора можно за 1 час получить непрерывные вдоль выработки записи всех трех компонент вектора геомагнитного поля на участке длиной 150-200 метров. Результаты подобных измерений в подземных горных выработках выгодно отличаются своей абсолютной детальностью по сравнению с точечными, которые проводились до настоящих исследований.

Кроме стационарных магнитных полей-помех, автором изучены нестационарные помехи в условиях действующих горнодобывающих предприятий. Исключить влияние этих помех на получаемые результаты позволяет предложенная автором методика магнитных измерений. Два магнитометра включаются для измерения одной и той же составляющей вектора геомагнитного шля. Выходы приборов включаются дифференциально на вход одного регистратора. Один из магнитометров остается на опорной точке так же, как и два регистратора, причем, на втором регистраторе ведется непрерывная запись измеряемой величины во времени, а второй магнитометр перемещается вдоль профиля наблюдений. Таким образом, на первом регистраторе получается непрерывная запись приращения соответствующей компоненты вектора геомагнитного поля относительно данной опорной точки, причем сеть опорных точек разбивается предварительно. Получаемая запись приращения ноля практически свободна от влияния нестационарных помех, характеристика которых получается одновременно в виде непрерывной записи измеряемой величины во времени на втором регистраторе.

Вышеописанные разработанные и предложенные автором аппаратура, способы и методики дали возможность выполнять магнитные измерения в условиях действующих горнодобывающих предприятий.

МЕТОДИКА ИНТЕРПРЕТАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

Интерпретация наблюдаемых и зарегистрированных подземных магнитных аномалий, в отличие от наземных, являегся в силу своей специфичности более трудной задачей. Специфика обусловлена тем, что, во-первых, линии наблюдения весьма ограничены но длине, и поэтому наблюдаемые аномалии не имеют выхода в нормальное поле. Во-вторых, сеть линий наблюдения и пространственная ориентация этих линий бывают заданными без учета требований подземной магнитометрии. В-третьих, возмущающий объект может находиться с любой стороны от линии наблюдения, в любом октанте пространства, а если таких объектов несколько, то ситуация еще более усложняется, т.к. они могут быть с разных сторон. Наконец, немаловажным является и то, что в шахтных условиях всегда наблюдается влияние полей-помех, обусловленных технологическим процессом добычи руд. Поэтому обычные наземные методы здесь не всегда применимы.

В работе рассмотрены следующие основные особенности разработанной автором (совместно с А.Н. Бахваловым) методики интерпретации результатов подземных магнитных измерений.

1. Одной из основных задач рудничной геологии является определение расстояния до ближайшей кромки руды. При небольших расстояниях до поверхности рудного тела известные способы интерпретации не обеспечивают достаточной точности определения этого параметра. Удовлетворительное решение достигается при помощи способа, основанного на эмпирическом определении статистически закономерных связей искомого расстояния с параметрами наблюдаемой аномалии.

Суть способа состоит в следующем. На хорошо разведанном участке месторождения производятся трехкомпонентные измерения магнитного поля. Затем строятся корреляционные зависимости между интенсивностью вектора аномального магнитного поля |та I и кратчайшим расстоянием до поверхности тела г (рнс.2) для различных значений среднего градиента Р, наблюдаемого по линии измерения аномалии Величина Р является параметром получаемых корреляционных зависимостей и вычисляется по формуле:

1 ь

Ьо

(На 68, 1 -£ 62*

¿Б Ь (1&

где ь

е.

1 ДБ

¿г* (Ка

ей ей]

- модули производной Ъ% по в в данной точке и в точке с

номером 1.

Данный прием интерпретации предназначен для аномалий, превышающих уровень 4-5 тыс нТл, и в диапазоне расстояний от 2 до 30 м. В случае расстояний

больших 30 м сказывается существенное влияние других объектов, в результате чего увеличивается погрешность решения данной задачи. Например, для Абаканского и Шерегешского рудников среднеквадратичная погрешность отклонения фактических точек от осредненных кривых составила 2-2,5 м.

Полученные зависимости используются при разведке разрезов на этом же месторождении.

2. Решение задачи определения пространственного положения и морфологии р>дных тел, как и в скважинной магниторазведке, предложено получать в качественном виде методом подбора, который состоит в выборе подобных наблюденным кривым 7>а и картинам векторов ха 513 набора теоретических рассчитанных кривых и картин векторов ха, соответствующ'гх данной ориентации линии наблюдения относительно центра возмущающего объекта или линии его простирания. Для этого с помощью известных диаграмм А.Н. Бахвалова автором рассчитаны и построены теоретические кривые Ъа и векторы х, двухмерных возмущающих объектов различных сечений и ориентации в пространстве для линий наблюдения со следующими углами их наклона от вертикали:

0° - вертикальные,

30° - субвертикальные,

60° - субгоризонтальныс,

90° - горизонтальные.

При этом выделяются: для вертикальных и субкортикальных линий наблюдения - боковые аномалии и аномалии пересечения, а для горизонтальных и субгоризонтальных линий наблюдения - внешние аномалии центрального сечения, внешние аномалии краевого ссченпя и аномалии пересечения.

В соответствии с такой классификацией в предложенной методике описываются характерные особенности магнитного поля: кривые Ъ.л и векторы ха. На основе сравнения результатов измерения с теоретически рассчитанными получают качественное решение задачи интерпретации и определяют морфологию и/или пространственное положение рудных тел.

3. При интерпретации магнитного поля в горных выработках и скважинах эксплуатационной разведки возникают затруднения, связагаште с наложением полей от нескольких рудных тел. В таюгх случаях при интерпретации материалов имеет пракпгческий смысл предварительное разделение полей источников, расположенных с разных сторон от линии наблюдения, и изучения каждой аномалии отдельно.

По результатам трехкомпопентных измерений магнитного поля предложено производить разделение одновременно в двух взаимно ортогональных плоскостях, проходящих через линию наблюдения с произвольным углом наклона. В вертикальной плоскости (плоскости наклона линии наблюдения), которая обозначена IX, разделение полей осуществляется по составляющей Ъ и Н^:

г+2к(е) = 1/2 [2(Е) + Ш,.(е)]; г - гх(е) = 1 / 2[г(е) - ЛНх(е)]: 17

Н + 2х(Е) = 1/2[Нх(е)-1г(е)]; Н-2х(е) = 1/2[нх(Е) + :г(4

В плоскости ЪУ, проходящей через линию наблюдения перпендикулярно вертикальной плоскости, разделение производится по всем трем компонентам:

2+2у(Е) = 1 / 2[г(Е)со5(р + Нх(фшф+1Ну(е)];

Z-Zy(e■) = 1 / г^фоэф + нх(фюф - .Гну(е)];

= 1 / 2[ну(е) - 12(е) бшф - ^(фтф]; Ъ-2.у(&) = 1 / 2[ну(е) + ;Це) ятф + Л11х(е) втф],

где

1 00 АР л _<и е —« 1 00 М

7С_щ С — С 71 —со Е £

е - расстоя!ше от качала линии наблюдения до точки, в которой производится разделение полей;

( - переменная интегрирования (расстояние от начала линии наблюдения до точки задания угла);

Ф - зенитный угол скважины, отсчитываемый от нижней вертикальной полуоси против часовой стрелки.

Полученные зависимости послужили основой при составлении алгоритмов для ЭВМ.

4. При изучешш рудных тел, вскрытых скважинами, определение процентного содержания железа выполняется на базе известного существования корреляционной зависимости между содержанием железа и магнитной восприимчивостью горных пород. Согласно проведенным исследованиям, на Абаканском железном руднике установлена линейная зависимость между показаниями прибора КШСМ-38 и процентным содержанием железа, что позволяет выполнять интерпретацию получаемых данных наиболее простыми способами.

ЗАДАЧИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ, РЕШАЕМЫЕ ПОДЗЕМНОЙ МАГНИТОМЕТРИЕЙ НА ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

Разработанные автором методики работ, аппаратуры и методика интерпретации были опробованы в производственных условиях при проведении детальной эксплуатационной разведки на следующих железорудных месторождениях: Абаканском контактово-метасоматическом, в карьерах и подземных рудниках Криворожского бассейна, Соколовско-Сарбайском ГОКе в Казахстане и Богословском

Палашка по определению расстояния до

. руды (У) по интенсивности аномалии:

а (шс. «Тл ) I

14 ' вектора геомагнитного поля ] I а\

Расстояние до руды м

Рис.2

шифр кривых-ширина аномялда 2 на высоте половины максимами, м

Подтверждение рекомендаций подземной векторной магнитометрии разведочным бурением в плане гор. +425 м

рудоуправлении на Урале. Это позволило проверить работоспособность и эффективность метода, а также определить роль и место подземной векторной магниторазведки при оперативном решении геологических задач на действующих горнодобывающих предприятиях.

Приводимые в реферируемой работе результаты опробования разработанного метода и внедрения его в практику рудничной геологии кратко характеризуются следующим образом.

На Абаканском железном руднике в период с 1969 по 1978 гг. выполнен основной объем опытно-методических работ по разработке подземной векторной магнитометрии. Полученные в этот период и в последующие годы материалы служат основой для определения возможностей аппаратуры и метода в целом по решению геологических задач эксплуатационной разведки в условиях действующего горнодобывающего предприятия на железорудных месторождениях подобного типа.

Показано, что подземная векторная магнитометрия на Абаканском руднике решает следующие задачи.

а) Поиск и обнаружение рудных тел в околовыработочном и околоскважин-ном пространстве. Например, результаты интерпретации материалов измерений по разрезам № 48 и № 49 позволили обнаружить в соседних с ним разрезах, соответственно № 47 и № 50, небольшие рудные тела. На рис.3 приведены кривые 2а и проекции векторов та на плоскость горизонта 425 м (векторы На), полученные по измерениям в скважине № 1052 разреза № 48 и скважине № 1053 разреза № 49. В результате интерпретации этих материалов было рекомендовано бурение горизонтальной скважины в разрезе № 50 для вскрытия относительно небольшого нового, неизвестного ранее рудного тела (контур показан пунктирной линией). Пройденная из северной вентиляционной сбойки скважина № 1160 вскрыла в рекомендованном контуре новое рудное тело, которое было позже отработано вместе с Главным рудным телом, расположенным в непосредственной близости.

Классическим примером геологической эффективности исследований автора является обнаружение и вскрытие нового крупного рудного тела в неперспективном для этого участке шахтного поля Абаканского рудника. На таком участке горизонта + 345 м в помещении проектируемого склада ВМ (ряс.4), в дренажной скважине № 1437 в августе 1973 г. была зарегистрирована положительная аномалия Z. Протяженность аномалии (более 50 м), несмотря на ее малую интенсивность (менее 4 тыс. нТл), позволила предположить наличие возмущающего объекта и в связи с этим рекомендовать бурение вначале рекогносцировочной скважины № 1439. После того, как в этой скважине были зарегистрированы аномалии Ъг (более 8 тыс. нТл) и сходящийся веер вектора та наши предположения подтвердились и после интерпретации материалов по обеим скважинам было рекомендовано дальнейшее бурение для вскрытия и уточнения пространственного положения новой мощной рудной залежи, которая впоследствии получила название шестого рудного тела.

Обнаружение и вскрытие этой залежи послужило основой для интенсификации глубокой разведки Абаканского месторождения, выполнявшегося ЮГЭ КГУ Мингео СССР. Вскрытые ранее скважинной № 33 (рис.5,а) глубокозалегающие четвертое и пятое рудные тела через год, по результатам бурения глубоких скважин

Пример обнаружения нового рудного тела на основе подземной векторной магнитометрии

Пример интенсификации геологической разведки на основе результатов подземной векторной магнитометрии в разрезе по р. л. 16

№ 42, № 46, № 48 и комплексных геофизических исследований в них, были объединены п одном пятом, а общие разведанные запасы достигли более 153 млн. тонн легкообогатимых руд* (рис.5,б).

В настоящее время ведется выемка обнаруженной залежи, и на рис.6 представлен утвержденный к отработке ее контур по сосгояншо на 01.01.1996 г. (сплошная линия). Штриховой линией показан контур залежи, предполагавшийся нами ранее. Как следует из рассмотрения представленных результатов, обнаруженная и вскрытая благодаря подземной векторной магнитометрии рудная залежь дапа вторую жизнь Абаканскому руднику.

б) Подтверждение и уточнение контуров рудных тел в пространстве, определение элементов их залегания. Примеры решения этих задач получены практически по всем разрезам месторождения как по главной залежи, так и по третьему рудному телу. Не приводя этих примеров отдельно, обратимся вновь к рис.6, где показано, что зарегистрированные в скважинах № 1685, 2788, 2798 векторы Т, подтверждают контур выклинивающейся нижней части Главного рудного тела, а результаты измерений в скважинах № 2752, 2744, 2725 и гак далее подтверждают и уточняют контуры и положение обнаруженного шестого рудного тела (см. выше).

в) Опробование вскрытых рудных интервалов. При этом, как в обычной скважинной магниторазведке, с достаточной для целей эксплуатационной разведки точностью выделяются границы интервалов, уточняются мощности подсечений, и в целом по скважине определяется процентное содержание железа. Как доказано в работах ВИРГа, эффективность работ по определению содержания железа окупает затраты на изготовление такой аппаратуры, а так как исследованиями автора показано, что погрешность определения этого содержания находится в одинаковых пределах с погрешностью определения внедренной ВИРГом аппаратуры РИМВ-1, то вышеприведенный вывод от эффективности опробования можно отнести и на счет разработанной автором аппаратуры.

На рудниках Криворожского железорудного бассейна (шх. Октябрьская, им. М.В. Фрунзе, им. В.И. Ленина и др.) опытно-методические работы по внедрению подземной векторной магнитометрии выполнены автором с применением разработанной аппаратуры. Анализ полученных материалов позволил сделать вывод о том, что в данных геологических условиях подземная векторная магнитометрия может решать следующие задачи рудничной геологии.

а) Подтверждение и уточнение контуров залежей неокисленных и слабо-окисленных магнитных руд. Например, на шахте им. М.В. Фрунзе но результатам измерений в скважине № 16033 подтверждено и уточнено пространственное положение Саксаганской залежи.

б) Выделение неокисленных разностей в залежи окисленных, слабомагнитных руд. На шахте Октябрьская по результатам измерений составляющих вектора геомагнитного поля по квершлагу 132 оси среди вскрытой залежи окисленных мар-титовых руд выделены пропластки слабоокисленных магнетитосодержащих руд, благодаря челгу внесены поправки по содержанию железа в вынимаемых запасах.

* См. Горная энциклопедия, т.1 - М., 1984. С.8.

Подтверждение и уточнение контура обнаруженного рудного тела в раэрезе по р.л. X(э (по состояншэ на 01.01.96)

Гла б^р

Ю тые.пТл

1 - ктвертденнш к отработке контур рудного тела; г- предполагаемый контур рудного тела;

3-проекция ствола сквашины, её номер и рудный интервал;

4-проекция вектора геомагнитного паля;

5 -кривая аномалии вертикальной составляющей

Рис.6

ЗАДАЧИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ РАЗВЕДКИ, РЕШАЕМЫЕ ПОДЗЕМНОЙ МАГНИТОМЕТРИЕЙ НА СЛАБОМ МЕДНОСКАРНОВЫХ И ЗОЛОТОРУДНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ

1. Результаты измерений в скважинах, выполненных с помощью разработанной аппаратуры, на Гумешевском медноекарновом месторождении позволили решить следующие задачи.

а) Поиск и обнаружение в околоскваж-инном пространстве намагниченных объектов. Например, материалы интерпретации результатов измерений в скважинах № 3070 и 3064 позволили дать рекомендации по вскрытию га глубине около 500 м нового, расположенного в непосредственной близости от скважин намагниченного объекта;

б) Определение элементов залегания и контуров медноскарновых пород с магнетитовым оруденением. Например, породы, вскрытые скв.№ 3070 на глубинах 450 -500 м и имеющие медное и магиетитовое орудснение, после определения элементов их залегания были пространственно локализованы с аналогичной рудоносной зоной, вскрытой в скв. № 3064 на глубинах 350-400 м. Причем, толща пород, включающая эти вскрытые скважинами медноскарновые руды, содержит еще и дополнительные участки намагниченных пород, чье присутствие обнаруживается на глубине 545-565 м.

2. На Вадимо-Ллександровском месторождении Турьинской медноскарновой зоны в районе шахты Капитальной опробование метода подземной векторной магнитометрии показано перспективность разработанного метода для решения следующих геологических задач эксплуатационной разведки.

а) Поиск и обнаружение в околоскважинном пространстве намагниченных объектов. Например, залежей, представленных сплошными и вкрапленными суль-фидно-магнетитовыми медными рудами. Скважина № 1539, заданная по рекомендациям метода подземной магнитометрии, вскрыла ожидаемое новое, неизвестное ранее рудное тело на глубине 122,5 м.

б) Подтверждение контуров и морфологии известных рудных залежей. Скважиной № 1539 на глубине 53,2-64,6 м подтверждено положение залежей, полученное по результатам интерпретации в скважине № 1536.

3. При выполнении опытно-методических и внедренческих работ на Дара-сунском, Тсремкинском и Талатуйском золоторудных месторождениях Забайкалья получены результата магнитометрических исследований по методу подземной векторной магнитометрии, указывающие на его перспективность для выделения рудо-контролирующих зон по косвенным признакам. Результаты магнитных измерений в скважинах наземного и подземного бурения, а также в подземных горных выработках позволили решить следующие задачи эксплуатационной разведки.

а) Выделение границ раздела магнитоконтрастных пород и определение элементов залегания этих границ в околоскважинном или околовыработочном пространствах. При этом кварцеульфидные рудные жилы не выделяются непосредственно подземной магнитометрией. Но рудовмещающие, слабомагнитные зоны и дайки выделяются достаточно уверенно и однозначно, как показано магнитометрическими исследованиями в скважинах № 800, 864, 823, 150, южном квершлаге Теремкинского и главном шреке Талатуйского рудников. Определение мощности

Дифференциация гранитной интрузии в естественном залегании по данным подземной векторной магнитометрии в скв.№823 Теремкинского рудника

Рнс.7

и элементы залегания таких рудовмещающих зон, причем кривые измерения вертикальной составляющей Za в центральной части дайки по скважинам и выработкам получены в полном соответствии с известными представлениями о распределении магнетита по профилю наблюдения (Л.Я. Ерофеев, 1971 г.).

б) Дифференциация по магнитным свойствам вскрытых скважиной интервалов слабомагнитных зон и даек выполнена на примере изучения вскрытой сква-жиной2 № 823 гранитной интрузии. На рис.7 показано, что в интервале глубин 120190 м среди вскрытых гранитов выделяются граниты пирит-турмалгшеодержащие, темные и серые, а также граниты с прожилками и включениями турмалинов в кварц-сульфидных жилах. Например, в интервале 164,8-172 м выделена зона светлых гранитов, содержащих кварц-сульфидные жилы, ниже которых следуют граниты, содержащие пирит и турмалин и отличающиеся повышенной магнитной восприимчивостью (а) и отрицательным полем вертикальной составляющей (Za).

Трещиноватые гранита, обогащенные по трещинам гидроокислами железа, эпидотом, турмалином и местами пиритом, выделяются более интенсивными аномалиями магнитной восприимчивости (до 6-7 х 10"' ед.СИ) и вертикальной составляющей (от -450 до -510 нТл) в интервалах 140-144,4 м и 164,8-172 м.

Перспективные по орудененшо участки выделяются минимальными значениями ге и положительной аномалией Z, что может служить косвенным поисковым признаком.

Таким образом, полученные данные позволили убедиться в геологической эффективности подземной магнитометрии при решении задач эксплуатационной разведки гга золоторудных месторождениях Забайкалья.

ГОРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ И ДРУГИЕ ЗАДАЧИ, РЕШАЕМЫЕ ПОДЗЕМНОЙ МАГНИТОМЕТРИЕЙ

Увеличение глубин разработки и добычи на горнорудных предприятиях требует все большого внимания к вопросам изучения и контроля напряженно-деформированного состояния (НДС) массивов горных пород (МПТ).

Для осуществления мониторинга НДС во все больших объемах начинают использовать геофизические методы исследований, в т.ч. и методы подземной геофизики, основанные на всестороннем изучении физических свойств пород и руд. В числе этих методов автором были выполнены исследования по применению акустических, электрометрических и других измерений и начаты опытно-методические работы применения метода подземной магнитометрии для решения задач контроля НДС. Перспективность применения разработанного метода для мониторшиа НДС массива в комплексе с другими геофизическими методами (электрометрия и сейсмометрия) доказана на примере шх. № 15-15 бис ПО "Севуралбокситруда". Здесь в наиболее удароопасном блоке № 8 горизонта 410 м в течение длительного времени под руководством автора велись непрерывные измерения удельного электрического сопротивления, эманации радона, сейсмических скоростей, а также дискретные измерения приращений вектора геомагнитного поля. Полученные материалы позволили выделить в этом блоке самые напряженные и удароопасные участки массива, которые в большинстве случаев совпали с результатами регистрации динамических проявлений горного давления на сейсмостагщии "Североуральск".

27

Применением разработанной аппаратуры и метода в целом на стадии горнокапитального строительства трестом "Бокситстрой" (г. Североуральск) была показана возможность поиска и обнаружения в околовыработочном пространстве стволов скважин поверхностного бурения большого диаметра (до 800 мм) с целыо исключения возможности создания аварийных ситуаций из-за содержащейся в их полости воды.

Кроме того, разработанный шахтный магнитометр был использован для контроля процесса циркуляции жидкометаллического теплоносителя в первом контуре ядерного реактора на быстрых нейтронах БН-600 Белоярской атомной электростанции. При этом в реакторной и подреакторной шахтах автором были установлены специально изготовленные феррозонды и выполнены длительные опытно-мето-дическис исследования. Результаты измерений, проведенных с участием автора на аппарате как с "подмагниченным" реактором, так и с реактором в нормальном магнитном поле Земли, при различных режимах течения жидкого натрия, создающихся при изменении числа оборотов всех трех насосов ГЦН от 0 до максимума, позволили впервые в мировой практике установить ряд явлений. Основными из них являются следующие:

а) в реакторе БН-600 явление самовозбуждения магнитного поля не установлено.

б) под воздействием естественного геомагнитного поля в процессе движения жидкометаллического теплоносителя по первому контуру ядерного реактора на быстрых нейтронах в полостях подреакторной и реакторной шахт возникают вторичные магнитные поля, амплитуда и характер распределения которых зависят от скорости этого движения.

На основании этого явления разработан способ контроля процесса циркуляции теплоносителя в первом контуре ядерного реактора, защищенный авторским свидетельством № 1032885. Предложенный способ позволяет повысить оперативность и надежность контроля за состоянием процесса циркуляции теплоносителя в первом контуре. Показана перспективность применения разработанного метода для мониторинга процессов в первом контуре ядерного реактора с целью контроля, прогноза или предупреждения аварийной ситуации.

Таким образом, разработанные автором аппаратура и методика работ опробованы на месторождениях различного типа для решения задач эксплуатационной разведки, з также для решения горнотехнических и иных задач. Доказаны высокая геологическая эффективность и перспективность технического применения разработанного метода - подземной векторной магнитометрии.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научной квалификационной работой, представленной совокупностью теоретических, технических и технологических научно-обоснованных решений, внедрение которых привело к созданию нового геофизического метода исследований - подземной векторной магнитометрии, что вносит значительный вклад в ускорение научно-технического прогресса. Метод широко опробован и внедрен в практику эксплуатационной геологической разведки на действующих

горнодобывающих предприятиях Урала, Сибири, Северного Казахстана и Украины.

Основные выводы, вытекающие из приведенных в данной диссертационной работе материалов, можно кратко характеризовать следующим образом:

1. Для выполнения магнитных измерений в шахтных условиях создан специальный комплексный ша.чтно-скважшшый магнитометр КШСМ-38. Прибор имеет вертикальную систему ориентации датчиков и предназначен для выполнения непрерывных измерений магнитного ноля в скважинах подземного бурения и в подземных горных выработках. Измерения в скважинах и горных выработках осуществляются одним и тем же прибором.

Магнитометр КШСМ-38 был принят Ведомственной комиссией Министерства черной металлургии СССР, проводившей испытания и приемку аппаратуры. По решению комиссии этот прибор был признан первым комшексным магнитометром, предназначенным специально для шахтно-рудничных условий, и рекомендован к широкому внедрению на горнодобывающих предприятиях министерства.

2. Для ориентирования геофизических датчиков в скважинах разработана рсапизованная в комплексном шахтно-скважишюм магнитометре КШСМ-38 совокупность специальных ориентирующих устройств, размещенных в одном и том же екзажинном приборе и сохраняющих заданную относительно плоскости наклона скважины ориентировку датчиков при поворотах скважинного прибора вокруг продольной оси на угол п х 360° и/или ори изменении угла наклона линии наблюдения (исследуемая скважина или выработка) в широком диапазоне (±5 4- +175° от вертикали). Кроме того, эти устройства позволяют выполнять непрерывные комплексные измерения вдоль линии наблюдения, независимо от изменений зенитных углов в указанном диапазоне.

3. Р:1зработано методическое обеспечение для выполнения магниторазведоч-ных работ в подземных горных выработках, благодаря которому непрерывная вдоль выработки регистрация компонент вектора геомагнитного поля выполняется в заданной области ее поперечного сечения, что позволяет снизить влияние на результаты измерения магнитных полей (помех), обусловленных размещенным в выработке технологическим оборудованием. При этом измерения осуществляются с высокой производительностью, что особенно важно на действующих предприятиях. Кроме того, разработан и доведен до стадии практической реализации аппарат качественной и количественной интерпретации результатов измерений. Теоретически обоснованные приемы и способы позволяют оперативно решать в случае необходимости задачу разделения сложных наблюденных аномалий на более простые, которые затем, после сравнения с рассчитанными кривыми Ъ% и векторами ха от тел различного сечения служат основой для разработки в каждом частном случае конкретного месторождения критериев локализации известных рудных залежей или поиска и прогноза новых, ранее неизвестных рудных тел в околопыработочпом пространстве.

4. Составлено краткое методическое руководство по шахтно-скважшшой магниторазведке, которое вместе с прибором передаватось производственным организациям при внедрении разработанной аппаратуры. Руководство содержит техническую характеристику и описание магнитометра, методы настройки, эталонирования и подготовки к измерениям, методику выполнения магнитных измерений в

2Э

скважинах и подземных горных выработках, а также способы интерпретации получаемых данных.

5. Полученные положительные результаты применения подземной магниторазведки на Абаканском железном руднике подтвердили эффективность разработанной аппаратуры и методики работ для решения задач детальной и эксплуатационной разведки. С помощью подземной векторной магнитометрии была обнаружена новая, неизвестная ранее крупная залежь.

Доказано, что подземная векторная магниторазведка решает на Абаканском руднике следующие задачи:

- поиск в околоскважинном и околовыработочном пространствах новых, ранее неизвестных рудных тел;

- уточнение контуров рудных тел;

- определение элементов залегания рудных залежей;

- расчленение разрезов но магнитной восприимчивости;

- определение мощности рудных подсечешш.

6. Получены положительные результаты опытно-методических и полевых испытаний аппаратуры на нескольких рудниках Криворожского месторождения, на Шерегешевском руднике в Горной Шории, на Деггярском, Гумешевском и Гурьин-ском меднорудных месторождениях на Урале, а также на золоторудных месторождениях Забайкалья. Доказана эффективность применения разработанного метода для решения ряда задач детальной и эксплуатационной разведки на железорудных, меднорудных I! золоторудных месторождениях.

7. В течение 1973-1991 гг. более десяти комплектов шахтных магнитометров внедрены: па Абаканском железном руднике, в Богословском и Высокогорском рудоуправлениях, Соколовско-Сарбайском горно-обогатительном комбинате МЧМ СССР, в Центральной геофизической экспедиции ЗСГУ, Южной геофизической экспедиции Енисейгеологии Мингео СССР, в партии руднично-шахтной геофизики Укрчерметгеологии УССР, тресте "Забайкалцвсгметразведка" Минцвегмета СССР и Сосьвинском государственном геологоразведочном предприятии "Сосьвга еоло-гия" концерна "Тюменьгеология" Комитета РФ по геологии и использованию недр. Использование производством метода подземной векторной магнитометрии для решения задач детальной и эксплуатационной разведки в различных горно-гелогических условиях (Забайкалье, Восточная Сибирь, Горная Шорня, Казахстан, Урал и Кривой Рог) доказывает универсальность созданной аппаратуры и методики работ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Определение упругих констант горных пород с помощью ультразвука // Мат-лы II конф. молодых геологов и геофизиков. "Геология и полезные ископаемые Урала", ч.2 - Свердловск, 1969. - С.164-165.

2. Исследование физико-механических свойств горных пород и руд Высокогорского месторождения статическим и ультразвуковым методами // Горное давление, сдвижение горных пород и методика маркшейдерских работ: Тр. ВНИМИ, вып.77. - Л., 1970. - С.165-171 (Соавтор Чернышов М.Ф.).

3. Шахтно-скважинная магниторазведка в условиях Абаканского железного рудника // Внедрение и направление развития геофизических методов на горных

предприятиях: Тез. докл. Всесоюзного отраслевого совещания / МЧМ СССР, ВИО-ГЕМ. - Белгород, 1972. - С.83-85 (Соавторы: Пономарев В.Н., Бахвалов А.Н.).

4. А.с.332204 СССР, МКИ Кл. Е 21 в 47/02. Гравитационный орнентатор датчиков /Заявлено 03.07.1970 (№ 1455082/26-25); Опубл. 1972. Бюл. № 10 //Открытия, изобретения СССР. - № 10, с.69 (Соавторы: Пономарев В.Н., Безобразов H.H., Нсхорошков В.Л.).

5. Опыт применения комплексных магнитных измерений при эксплуатационной разведке железорудных месторождений // Регион, развед. и промысл, геофизика, вып.9 / ОЦНТИ ВИЭМС - М„ 1973. - С. 1-14 (Соавторы: Пономарев В.Н, Бахвалов А.П. и др.).

6. Применение магнитометра для геологической эксплуатационной разведки // Бюллетень ЦПИИЧермепшформацня, № 10, 1974. - С.75-76 (Соавторы: Пономарев В.П., Бахвалов А.Н. и др.).

7. А.с.420763 СССР, МКИ Кл. Е 21 в 47/02. Устройство для ориентирования геофизических датчиков в скважинах / Заявл. 21.07.1971 (№ 1682449/22-3); Опубл. 1974. Бюл. // Открытия, изобретения СССР. - № 11, С.76 (Соавторы: Пономарев

B.Н., Безобразов E.H., Нехорошков В.Л.).

8. Шахтно-скважинпая магниторазведка: Докл. на Всссоюзн. совет, по разработке, совершенствованию и комплексированпю методов подземной геофизики. -Ленинакан, 1975. - С.139-140 (Соавтор Бахвалов A.II.).

9. Особенности интерпретации результатов шахтно-скважшшой магниторазведки // Обзор Сер.: Региональная, разведочная и промысловая геофизика, № 13 / ОНТИ ВИЭМС. - М., 1975. - С.57-71 (Соавтор Бахвалов А.Н.).

10. Опыт применения шахтно-скважинной магнитометрии при эксплуатационной разведке // Сост. и пути совершенствования методов скважин, геофизики. -Свердловск, 1974. - С.9-10.

11. А.с.561921 СССР, МКИ Кл. G 0! V 13/00. Пакерующее устройство сква-жишшх приборов. Заявл. 28.12.1970; Опубл. 1977, Бюл // Открытая, изобретения СССР. - № 22, - С.85 (Соавторы: Пономарев В.Н., Безобразов E.H. и др.).

12. Шахтно-скважинная магниторазведка // Тез. докл. Науч.-тех. конф., по-свящешюй 110-й годовщине со дня рождения В.И. Ленина / СГИ, MB и ССО РСФСР - Свердповск, 1980. - С.50.

13. А.с.804822 СССР, МКИ Кл. Е 21 в 47/02. Инклинометр. Заявл. 03.04. 1979; Опубл. 1981, Бюл.// Открытия, изобретения и товарные знаки СССР. - № 6 -

C.81 (Соавторы: Пономарев В.Н., Нехорошков В.Л.).

14. Наблюдение МГД - явлений в объеме жидкого металла первого контура реактора на быстрых нейтронах Белоярской атомной станции БН-600 // Доклады АН СССР, т.257,1981. - С861-863 (Соавторы: Кирко И.М., Пономарев В.Н. и др.).

15. Применение шахтно-скважинной магниторазведки на железорудных месторождениях // Тез. докл. / Тр. ИГ и СС АН Арм. ССР - Ереван, 1982. - С.115-117 (Соавторы: Пономарев В.Н., Бахвалов A.IL).

16. Применение шахтно-скважинной магнитометрии для разведки кварц-сульфидных месторождений // Тез. докл. / Тр. ИГ и СС АН Арм. ССР. - Ереван, 1982.-С.114-115.

17. А.с.972448 СССР, МК Кл. G 01 V 3/18. Головка скважишюго прибора для глубоких и сверхглубоких скважин / Заявл. 28.11.1980; Опубл. 1982. Бюл.// Откры-

тия, изобретения и товарные знаки СССР. - Na 41, - С.87 (Соавторы: Пономарев В.Н., Нсхорошков B.JI.).

18. Аппаратура для проведения магнит оразведочных работ в шахтных условиях // Теория и аппаратура дня геомагнитных исследований. - Свердловск, УНЦ АН СССР, 1983.-С.18-21.

19. Дифференциация гранитной интрузии путем изучения ее магнитных свойств в естественном залегании // Электромагнитные методы при исследовании земных недр / У1Щ АН СССР. - Свердловск, 1983. - С. 88-89.

20. Подземная магниторазведка // Подземная геофизика при поисках и разведке минерального сырья. / Отв. ред. А.Г. Тархов. - Ереван: Изд-во АН Арм. ССР, 1983. - С.44-46 (Соавтор Бахвалов А.Н.).

21. А.с.1032885 СССР. Способ контроля процесса циркуляции теплоносителя в первом контуре атомного реактора. Заявл. 12.02.1981; Не публ. (Соавторы: Пономарев В.Н. и др.).

22. A.c. 1049843 СССР, Кл. МКИ G 01 R 33/02. Феррозонд. Заявл. 08.07.1982: Опубл. 1983. Бюл. //Открытия, изобретения, промышленные образцы и товарные знаки СССР. - № 39, - С.56 (Соавторы: Пономарев В.Н., Нехорошков B.JI.).

23. Скважинная магниторазведка // Методические рекомендации в двух частях. - Свердловск: ПГО "Уралгеология" / Мингео СССР, 1984, ч.1. -112 е., ч.2. - 128 с. (Коллектив соавторов, научные редакторы: Пономарев В.Н., Авдонин А.Н.).

24. А.с.1254888 СССР - Комплексное скважинное измерительное устройство. Заявл. 23.06.1983; Не публ. (Соавторы: Астраханцев Ю.Г. и др.).

25. Исследование трапповых формаций Восточно-Сибирской платформы с помощью скважинной магнитометрии // Тез. докл. VIII Уральской конф. молодых геологов и геофизиков Урала "Геология и полезные ископаемые Урала". - Свердловск, 1983. - С.78-79 (Соавторы: Иголкина Г.В., Смолин П.П., Скршшна С.Г.).

26. Применение шахтно-скважшшой магнитометрии для разведки кварц-сульфидных месторождений // Методика, техника и результаты геофизической разведки рудных месторождений. - Ереван: АН Арм. ССР, 1986. - С. 111-115.

27. Опыт применения шахтно-скважинной магниторазведки на магнегитовых месторождениях // Методика, техника и результаты геофизической разведки рудных месторождений. - Ереван: АН Арм. ССР, 1986. - С.83-93 (Соавторы: Пономарев В.Н., Бахвалов А.Н.).

28. Методика оценки и прогноза удароопасности массива горных пород с помощью аппаратуры типа "Гроза-4" // Тез. докл. научного семинара "Горная геофизика" ИГМ АН ГССР: Тбилиси: "Мецниереба", 1987. - С.98-99 (Соавторы: Дьяковский В.Б., Ермаков Н.И., Павлов А.Г.).

29. А.с.1344914 СССР, Кл. МКИ Е 21 F 5/00. Способ экспресс оценки удароопасности горных пород. Заявл. 16.12.1985; Опубл. 15.10.1987, Бюл. // открытия, изобретения, пром. Образцы и товарные знаки СССР. - № 38, - С.47 (Соавторы: Дьяковский В.Б., Микулин Е.И. и др.).

30. Применение сейсмоакустической аппаратуры "Гроза-4" // Безопасность труда в промышленности. 1988 - вып.З. - С.38-44 (Соавторы: Дьяковский В.Б. и

31. Шахтно-скважинная магниторазведка при эксплуатации горнодобывающих предприятий // Тез. докл. VI Междунар. семинара "Горная геофизика". -Пермь: Изд-во УрО РАЛ, 1993. - С.10.

32. Шахтно-скважинная разведка при эксплуатационной разведке на горнодобывающих предприятиях // Инф. МТЦНТИ. - Екатеринбург, № 457-93, 1993. - 2 с. (Соавтор Кашкаров A.A.).

33. Устройство для измерения магнитных нолей // Инф. МТЦНТИ - Екатеринбург, № 460-93, 1993. - С.1-4 (Соавтор Кашкаров A.A.).

34. Способ контроля и обнаружения повреждений магистральных трубопроводов // Решение о выдаче патента на изобретение от 25.02.1997, МПК ОР17Д 5/06. -6 с.

35. Распознавание образов в задачах проектирования горных работ // Тез. докл. Уральской регион, конф. по искусственному интеллекту. - Екатеринбург: УГ-'ГУ (УПИ), 1994. - С.52-54 (Соавтор Битюцюш В.П.).

36. К возможности прогнозирования времени горных ударов в глубоких шахтах // "Физика и механика разрушения горных пород применительно к прогнозу динамических явлений". - С-Петербург: В НИМИ, 1995. - С.173-177 (Соавторы: Уткин В.И. и др.).

37. Контроль состояния горных массивов на основе шахтно-скважинной магниторазведки в комплексе с сейсмическими исследованиями // Инф. бюл. УАИГ, вып. 1. - Екатеринбург: УрО РАН, 1995. - С.67-68 (Соавторы: Зимовец А.Г., Лебедев Ю.В.).

38. Применение электрокинетического датчика для контроля напряженного состояния горного массива // Инф. бюл. УАИГ, вьш.1. - Екатеринбург: УрО РАН, 1995. - С.68-69 (Соавторы: Галактионов А.Д., Касим-Заде М.С. и др.).

39. Метод и аппаратура для определения трещиноватости горных пород // Инф. бюл. УАИГ, вып. 1. - Екатеринбург: УрО РАН, 1995. - С.66-67 (Соавтор Пономарев В.Н.).

40. Электрометрический контроль напряженного состояния горных пород // Инф. СЦПТИ. - Екатеринбург, № 770-95, 1995. - С.1-3 (Соавторы: Кашкаров A.A., Улитин Р.В., Римских Э.И.).

41. Оценка и уточнение запасов руды на стадии эксплуатационной разведки и подготовки нижних горизонтов Турьинского рудника// Инф. бюл. УАИГ, вып.]. -Екатеринбург: УрО РАН, 1995. - С.69 (Соавтор Брызгалов В.Ф.).

42. Магнитометрический способ контроля обжига ильменитового концентрата // Инф. бюл. УАИГ, вып. 1.- Екатеринбург: УрО РАН, 1995. - С.69 (Соавтор Федоров В.А.).

43. Повышение эффективности эксплуатационной разведки с помощью подземной магнитометрии // Тез. докл. на Междунар. геофизической конф. и выставке. - С-Петербург: ЕАГО; 1995, 3.012 (Соавтор Пономарев В.Н.).

44. Опыт контроля напряженно-деформированного состояния участка массива в условиях ПО "Севуралбокситруда" // Тез. докл. Междунар. конф. "Геомеханика в горном деле - 96". - Екатерштбург, 1996. - С.190-191 (Соавторы: Дьяковский В.Б., Павлов А.Г.).

45. О рациональном комплексе геофизических методов контроля и пропюза геодинамических явлений /7 Тез. докл. Междунар. конф. "Высокогорные исслело-

вания: изменения и перспективы в XXI веке". - Бишкек, 1996. - С.45-46 (Соавтор Костин И.В.).

46. К вопросу построения интеллектуальных систем автоматизированного мониторинга горного массива и прогноза техногенных динамических явлений // Докл. всероссийской конф. "Новые информационные технологии в исследовании дискретных структур". - Екатеринбург, 1996. - С.214-216 (Соавтор Бииоцкий В.П.).

47. Способ и методика определения степени и состава трещиноватости горного массива с помощью магнитометрии // Инф. СЦНТИ - Екатеринбург, № 38-96,

1996. - С. 1-3 (Соавторы: Пономарев В.Н., Кашкаров A.A.).

48. Геофизические методы исследования напряженпо-деформированного состояния горного массива на горнодобывающих предприятиях // Сб. тр. ИГД УрО РАН / - Изд-во РИСО УрО РАН, г. Екатеринбург: 1997. С.170-176 (Соавтор Костин И.В.).

49. К вопросу оптимизации системы автоматизированного мониторинга локального участка горного массива на основе комплекса геофизических методов // Мат-лы X Межотраслевого коорд. совещ. по проблемам геодинамической безопасности / - АГН, Госгортсхнадзор, ВНИМИ, УГГГА: Изд-во УПТА, г. Екатеринбург,

1997. С.222-227. (Соавторы: Костин И.В., Федоров В.А., Яковлев М.В.).

50. Эффективность метода подземной векторной магнитометрии на действующих горнодобывающих предприятиях // Тез. докл. Междунар. конф. "ГОРНЫЕ НАУКИ НА РУБЕЖЕ XXI ВЕКА (Мелышковские чтения)". - РАН, Госгортсхнадзор, АГН, ГИ УрО РАН / г. Пермь, 1997. С.139-140.

51. Подземная векторная магнитометрия в рудничной геологии / г. Екатеринбург: ИГД УрО РАН, 1997. - 214 с.