Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка методики прогнозирования нарушенности и свойств углепородного массива при сейсмопросвечивании выемочных столбов

ВАК РФ 25.00.20, Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики прогнозирования нарушенности и свойств углепородного массива при сейсмопросвечивании выемочных столбов"

На правахрукописи

ХАРЧЕНКО Анна Викторовна

/А

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ НАРУШЕННОСТИ И СВОЙСТВ УГЛЕПОРОДНОГО МАССИВА ПРИ СЕЙСМОПРОСВЕЧИВАНИИ ВЫЕМОЧНЫХ СТОЛБОВ

Специальность 25.00.20 - «Геомеханика, разрушение горных пород, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2004

Работа выполнена в Национальном научном центре горного производства -Институте горного дела им. А.А.Скочинского

Научный руководитель:

доктор технических наук Захаров Валерий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Шкуратник Владимир Лазаревич

кандидат технических наук Цыкин Александр Иванович

Ведущая организация: Научный центр по безопасности работ

в угольной промышленности ВостНИИ (НЦ ВостНИИ).

" -

Защита состоится "_ " УМХЗЦЛ^ 2004 г. в 10 часов

на заседании диссертационного совета Д 002.074.02 в Институте проблем комплексного освоения недр РАН (ИПКОН РАН) по адресу: г.Москва, Е-20, Крюковский тупик, 4

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИПКОН РАН Автореферат разослан " 1Л "(LlAh.l J.lA !2004г.

Ученый секретарь диссертационного СОВ1

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Добыча полезных ископаемых во все времена являлась и будет являться в будущем одним из важнейших факторов промышленного развития многих стран мира. Развитие подземной добычи угля на шахтах России и стран ближнего зарубежья будет обеспечиваться в основном за счет использования современных высокопроизводительных технологий ведения горных работ на ныне действующих и строящихся шахтах при дальнейшем увеличении глубины, разработки угольных пластов, что влечет за собой усложнение условий горных работ.

Эффективная отработка угольных месторождений возможна при детальном и достоверном прогнозе горно-геологических условий выемки угольных пластов. На сегодняшний день разработано достаточно много технических средств наблюдения за геомеханическими процессами, происходящими в массиве горных пород при эксплуатации горного предприятия, однако эффективность прогноза все еще незначительна. Современные геологические, геомеханические и геофизические методы прогнозирования нарушенности углепородного массива не обеспечивают должной надежности. Это вызывает необходимость совершенствования аппаратуры, методов и методики наблюдений, а также методов обработки их результатов, направленных на полное извлечение информации из уже полученных данных.

В настоящее время сейсмоакустический метод исследования свойств и состояния горного массива в горнодобывающей отрасли нашел наиболее широкое применение. Однако, сейсмоакустической информации недостаточно для последующей эффективной и достоверной интерпретации. Необходимо рассматривать также и физико-механические свойства углепородного массива. Поэтому разработка алгоритмов и методики обработки, анализа и интерпретации данных шахтных сейсмических исследований является актуальной научной задачей.

Цель работы - создание алгоритмов и методики оценки строения, нарушенности и физико-механических свойств угольного пласта и вмещающих пород с учетом нелинейных эффектов взаимодействия сейсмоакустических колебательных процессов с многофазными анизотропными горными породами.

Основная идея работы заключается в использовании динамических и кинематических параметров сейсмоакустических волновых полей при оценке физико-механических и реологических свойств угольного пласта и вмещающих пород, для повышения достоверности прогнозирования нарушенности утлепо^ю^ного массива?—.

БИБЛИОТЕКА I

¿"•ар/У! 1

Научные положения, защищаемые в диссертации:

- сейсмогеологическая модель угольного пласта и вмещающих пород, позволяющая уже на этапе моделирования учитывать их геологическое строение и изменение упругих и реологических свойств (константы Ламе, пористость, плотность, время и постоянную релаксации);

- математическая модель, алгоритмы компьютерной реализации с использованием методов конечных разностей и результаты расчетов показывающие влияние строения, нарушенности, изменения упругих и реологических свойств горных пород на структуру волновых полей, кинематические и динамические параметры отдельных типов волн;

- зависимости структуры полного волнового поля и отдельных типов регистрируемых волновых пакетов (волны Р, SV, SH, Лява, Релея) от геологического строения, физико-механических, реологических и акустических свойств угольного пласта и вмещающих пород, а также от амплитудно-частотного спектра источника колебаний;

- зависимости вида , передающие комплексное влияние негативных факторов (расстояний «источник-приемник», диаграмм направленности источников и приемников, неидентичности условий приема и возбуждения сейсмоакустических колебаний) на значения информативных параметров при обработке экспериментальных материалов, дающие возможность учета систематической ошибки в значениях каждого параметра;

- методика сейсмоакустического прогнозирования физико-механических свойств, строения и нарушенности углепородного массива, в которой учитывается комплекс физико-механических, реологических и акустических свойств горных пород, позволяющая повысить достоверность оконтуривания аномальных зон на 15-17%.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработано математическое описание влияния реологических свойств горных пород на динамические и кинематические параметры сейсмоакустических волновых полей, регистрируемых в шахтных условиях;

- установлены теоретические зависимости между реологическими и сейсмоакустическими свойствами угольного пласта и вмещающих пород;

- установлены тип и вид зависимостей учитывающих влияние негативных факторов на кинематические и динамические информативные параметры регистрируемых волновых пакетов;

- разработаны алгоритмы и методика расчета физико-механических и реологических свойств угольных пластов и вмещающих пород на основе сейсмоакустических свойств, позволяющие выделять

аномальные зоны и повысить надежность геолого-геофизической интерпретации строения и нарушенности углепородного массива.

Достоверность разработанных научных положений и выводов подтверждается представительным объемом выборок экспериментальных данных (до 1200 значений по объекту), использованных в качестве исходного материала для расчетов, а также применением современных компьютерных технологий при моделировании и расчетах.

Практическая ценность диссертации состоит в разработке на основе результатов теоретических и экспериментальных исследовании методики проведения сейсморазведочных работ в шахтных условиях, которая позволит повысить достоверность интерпретации данных и надежность прогноза, что важно для производства.

Реализация работы. Полученные зависимости, методика и результаты обработки данных использованы:

при разработке «Методических указаний по технологии прогнозирования горно-геологических условий на базе геофизических методов на участках пластов, отрабатываемых с использованием высокоэффективных технологий», 1998 г.

при разработке технического задания на разработку «Системы комплексного мониторинга безопасности - СКМБ, обеспечивающей оперативное распознавание и предотвращение взрывов метано-пылевоздушной смесей, контроль и прогноз гео- и газодинамических проявлений на горных предприятиях», 2001.

в лекционном и лабораторном курсах дисциплины «Обработка и интерпретация результатов геофизических измерений и неразрушаю-щего контроля» на физико-техническом факультете MГГУ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2001, 2002 гг.), на XIII сессии РАО (Москва, 2003 г.)

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 4 печатные работы, три го которых опубликованы в соавторстве. Доля участия автора в данных работах составляет 40%.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и содержит 130 страниц машинописного текста, в том числе 41 рисунок, 11 таблиц, список литературы из 96 наименований, приложение.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Анализ многочисленных геофизических методов, используемых для оценки пространственного строения и состояния горного массива, показал, что наиболее перспективным является сейсмоакустический метод. Он широко применяется и хорошо оснащен аппаратурой, которая совершенствуется по мере развития техники, что позволяет повышать точность измерений; метод позволяет автоматизировать процесс передачи и обработки информации, применение метода в шахтных условиях не вносит значительных искажений в массив.

Весомый вклад в изучение, становление и промышленное внедрение сейсмоакустических методов прогнозирования строения, нару-шенности, физико-механических свойств и состояния горного массива внесли такие известные исследователи, как Н.Я. Азаров, М.С. Анциферов, Л.М. Бреховских, Е.С. Ватолин, И.И. Гурвич, В.Н. Захаров, Ю.С. Исаев, СВ. Кузнецов, А.Д. Рубан, А.И. Савич, В.Л. Шкуратник, О.П. Якобашвили, Д.В. Яковлев, B.C. Ямщиков и др.

В настоящее время, в связи с мощным развитием вычислительной техники и компьютерных технологий появилась возможность моделирования сейсмоакустических волновых полей в конкретных горногеологических условиях для проведения оперативной предварительной оценки структуры и параметров волнового поля. Наиболее перспективным и эффективным подходом в математическом моделировании считается комбинирование методов конечных разностей, конечных элементов и граничных элементов.

При обработке и интерпретации данных эффективно использование томографического восстановление данных. Однако при этом важно учитывать не только сейсмоакустические, но и физико-механические свойства горных пород.

Анализ теоретических и экспериментальных разработок в области контроля нарушенности углепородного массива позволил определить цель диссертационной работы, для достижения которой необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать и выбрать математическую модель волнового поля, учитывающую нелинейный характер влияния анизотропных и многофазных горных пород на процесс формирования и распространения различных типов колебаний полного волнового поля, регистрируемого в шахтных условиях.

2. Разработать, с учетом анализа численных методов, алгоритмы компьютерного моделирования и выполнить расчеты и анализ волновых картин формируемых типовыми сейсмогеологическими моделями.

3. Выявить закономерности прогнозирования строения, нарушен-ности и физико-механических свойств угольного пласта и вмещающих пород, учитывающие влияние анизотропности и многофазности горных пород.

4. Выполнить исследования влияния нестабильности процесса возбуждения колебаний, диаграмм направленности источников и приемников и разработать алгоритмы и методику введения поправок для повышения точности и надежности результатов обработки шахтных экспериментальных данных.

5. Разработать алгоритмы и методику обработки, анализа и интерпретации шахтных экспериментальных материалов позволяющие учитывать нелинейные свойства многофазных горных пород и показывать распределение физико-механических и реологических свойств угольного пласта и вмещающих пород на плане исследуемого участка лавы.

6. Выполнить исследования точности и надежности получаемых результатов и применимости разработанных методических положений в реальных геофизических прогнозах на горных предприятиях.

Для решения первой задачи нами проведен анализ математических моделей, который показал, что наиболее близко реальный процесс описывает модель оптимальной линейной среды, представленную в работах O.K. Кондратьева и А.Р. Мартынюка, которая является обобщенным вариантом моделей Кельвина-Фойгта и Максвелла.

В настоящей работе рассматривается математическая модель горного массива, учитывающая его анизотропию и вязкоупругие свойства, которая дает следующую систему уравнений:

дги ди .. . .д2и ' дгм/ дги

(1)

d2w dw - .02w ,, . Вги д2м>

где u, w- величины смещения колебательного процесса по X и Z координатам соответственно;

Л — упругие постоянные Ламе, выражающиеся через ко-

эффициент Пуассона (v) и пористость (П) горной пород

— реологические параметры среды, выражающиеся

через упругие постоянные Ламе, постоянную релаксации (05), время релаксации (т,) и характеризующие процессы диссипации упругой энер-

Л 1> Л 2 - коэффициенты, учитывающие вязкость среды;

индекс 1 соответствует направлению ОХ, индекс 2 - направлению OZ.

Решая вторую задачу, в качестве примеров выполненных исследований в диссертации рассмотрены модели углепородных массивов шахт им. Засядько (ПО"Донецкуголь"), "Воркутинская" (ПО "Воркутауголь"), им. А.А.Скочинского, им. газеты "Социалистический Донбасс" (ПО "Донецкуголь")

На основании исследования влияния слоистого строения вмещающих угольный пласт пород на структуру полного волнового поля и параметры отдельных типов волн установлено, что:

- полное волновое поле, регистрируемое в шахтных условиях, состоит из нескольких типов боковых волн различной поляризации, а также каналовых волн Релея и Лява;

- количество типов и мощность боковых волн в общем случае определяются количеством и резкостью акустических границ углепород-ного массива на расстоянии 10-15 м от центра угольного пласта в почве и кровле;

- наиболее информативными (интенсивными) являются волновые пакеты, формирующиеся на первых 2-6 акустических границах в почве и кровле угольного пласта;

- боковые волны, формируемые вмещающими породами кровли и почвы с близкими акустическими свойствами (отличие не более 10%), суммируются и распространяются единым волновым пакетом;

- вмещающиеся породы кровли и почвы с различными акустическими свойствами, отличающимися более чем на 15%, образуют пакеты боковых волн, которые могут разделяться во времени и анализироваться с получением информации о физико-механических свойствах породы, породившей данный волновой пакет;

- механизм образования и распространения каналовых волн Лява и Релея является наиболее сложным и представляет собой менее устойчивый колебательный процесс, зависящий от нескольких факторов: мощности угольного пласта (канала), частотного состав спектра источника и его мощности, базы "источник-приемник", выдержанности и акустической жесткости границ канала на всем пути прохождения вол-

нового поля, коэффициента диссипативного затухания породы, канала (угля);

- наиболее часто регистрируемой в условиях экспериментов, а также более устойчивой и информативной является каналовая волна Лява, получаемая на Y-компоненте колебательного процесса. Как показывают теоретические исследования, это связано с тем, что в процессе формирования и распространения каналовой волны Лява принимают участие только колебания 8И-поляризации, отсутствуют обменные процессы между колебаниями различной поляризации, влияющие на стабильность колебательного процесса и характерные для волн Р, ЯУ и Релея.

Для того чтобы решить третью задачу, нами было проанализированы теоретические и экспериментальные исследования, проведенные Н.Я. Азаровым, М.Г. Тиркелем, В.Н. Захаровым, А.В. Анциферовым и др. которые показали, что сейсмоакустические параметры могут изменяться в следующих пределах: амплитуда Р-волн до 150%, скорость Р-волн до 40%, частота Р-волн до 70%, амплитуда 8-волн до 220%, скорость 8-волн до 20%, частота 8-волн до 28%. Этот разброс зависит от геологической ситуации, типов нарушений угольного пласта, а также физико-механических свойств массива. Для того чтобы интерпретация была точнее, нужно знать и изменения физико-механических и реологических свойств горных пород.

Функциональные зависимости сейсмоакустических параметров волновых пакетов с физико-механическими и реологическими параметрами горных пород получены в результате анализа уравнений, описывающих распространение волновых полей в анизотропно - поглощающих, многофазных средах (модели Максвелла и Кельвина-Фойгта). Предлагаемая методика позволяет определить свойства массива исходя из использования декремента поглощения энергии колебательного процесса.

Проведя по данной методики измерения, имеем следующую статистику изменения физико-механических параметров от среднего значения: декремент поглощения энергии колебательного процесса в пласте изменяется от -28% до +105%, относительная плотность скелета породы - от - 38% до +9%, значение коэффициента пористости пласта -от -26% до +67%, средняя плотность исследуемого участка пласта - от -7% до +2%, величина времени релаксации - от -44% до +158%, постоянная релаксации - от - 39% до +27%.

Проанализировав функциональные зависимости сейсмоакустиче-ских параметров волновых пакетов с физико-механическими и реологическими параметрами горных пород, автор выявила закономерности изменения модуля сдвига, пористости и времени релаксации от скоро-

сти, затухания и частоты. На рис.1, показаны теоретические зависимости коэффициента пористости от скорости (а) на различных частотах, времени релаксации от затухания (б) для различных скоростей 8-волн, модуля сдвига от частоты (в) для различной величины затухания.

При решении четвертой задачи разработан следующий алгоритм ввода поправок для повышения точности и надежности результатов обработки шахтных экспериментальных данных.

Для того чтобы учесть влияние расстояния (различная база просвечивания), диаграмму направленности источника и приемника, неидентичность при возбуждении и регистрации сейсмоакустических колебаний, а также помехи от внешних источников (отбойные молотки, шум кабеля, вентилятора и т.д.), применяем аппроксимацию параметра' зависимостью вида

Р(И) = А<)Кре°к (2)

где Л - длина луча; Ао, р, (X - коэффициенты, определяемые методом наименьших квадратов.

Такая зависимость взята на основании ранее проведенных исследований. Она показывает хорошие результаты при применении для различных параметров, так как для каждого параметра рассчитываются свои коэффициенты. Аппроксимационная кривая корректно передает функциональную зависимость поведения и влияния на параметр различных внешних факторов, о которых говорилось выше.

После этого производится статистическая обработка данных.

Вначале следует убедиться в том, что в данных не присутствует грубая ошибка. Для этого нужно выполнить следующую оценку для всех измеренных величин:

где Xj - измеряемая величина; X •- среднее значение; Б - среднеквадрати-ческое отклонение; / - коэффициент Стьюдента; П - количество измерений; - доверительная вероятность.

Если это условие выполняется, то грубых ошибок нет. Если какое-либо измерение не укладывается в эти пределы, то его можно считать ошибочным и отбрасывать.

к.

0,9 i

0.8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1

f- 100 Гц

f- 250 Гц

f- 500 Гц

1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 V„ Míe 0,14

0,12 0,1 0,08 0,06 0,04 0,02 0

В

ц, МПа

1350

1300

1250

1200

1150

1100

1050

0,02

алевролит (а= 0,01)

0,04

0,06

песчаник (а= 0,001)

уголь («=0,1)

песчаник (V,= 6000) м/с

алевролит (V,= 3000 м/с)

"уголь

(Vs= 1000 м/с)

0,08

0,1 а

100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 '.Гц

Рис. 1. Теоретические зависимости: а - коэффициента пористости от скорости; б - времени релаксации от затухания; в - модуля сдвига от частоты

Далее устанавливаем наличие или отсутствие зависимости между Р и Л по критерию Фишера, для чего рассчитывается несмещенные оценки дисперсии лу2 , у = 1, ..., М, а также несмещенная оценка дисперсии всего набора значений параметра

Зависимость между Р и Я считается существующей, если для всех, 5/ у = 1.....М выполняется условие

-2г<р{и,п,р0),

(4)

где п, ра) - критерий Фишера определяемый из таблиц для Жзначе-ний параметра по всему набору; п - количество значений в у-й группе, Далее находим доверительный интервал

X <Х +

(5)

Оценка разброса параметров выполняется с помощью анализа коэффициента вариации.

После отбраковки еще раз рассчитываются коэффициенты функции аппроксимации, а также оцениваются среднеквадратическое отклонение и коэффициент вариации.

Результаты статистической обработки данных, полученных на шахте им. 50-летия Октября (пласт 411 лава, АО «Гуковуголь») для анализируемых параметров, представлены в табл. 1.

Распределение амплитуды в зависимости от длины луча, а также аппроксимационная кривая рассчитанная по формуле (2) показаны на рис.2

Чтобы отбросить грубую ошибку для каждого параметра, рассчитаем следующий интервал по формуле (3), где ,Цро, п) = 1,96;

Ро, /') = 3,3 п = 1220, а среднеквадратическое отклонение s берется из табл. 1:

для Р-волн

для S-волн

-218,82< А, <781,25; 2022,5< V/ < 2719,4; 130,54< /,<434,51.

Таблица 1

Результаты статистической обработки данных (шахта им. 50-летия Октября) до отбраковки

Р-волны Б-волны

Показатели ампли- ско- часто- ампли- ско- час-

туда рость та туда рость тота

Количество значений 827 777 775 827 793 781

параметра

Среднее значение параметра Среднеквадрати-ческое отклонение 87,9 79,3 3810,8 229,3 323,8 107,7 281,2 200.1 2371 139,4 282,5 60,8

Коэффициент вариации, % 90 6 33 71 6 22

После того как были отбракованы все грубые ошибки, данные статистической обработки выглядят следующим образом (табл. 2)

Верхняя граница разброса параметра

гоксимационная кривая Нижняя граница разброса параметр

Всего 827 знамений

200 220 240 260 280 300 320 340 И, м

Рис.2. График распределения амплитуды от длины луча до статистической обработки

Таблица 2

Результаты статистической обработки данных (шахта им. 50-летия Октября) после отбраковки

Р-волны Б-волны

Показатели ампли- ско- час- ампли- ско- час-

туда рость тота туда рость тота

Количество значений 777 775 775 793 781 760

параметра

Среднее значение параметра Среднеквадрати-ческое отклонение 73,77 52,1 3807,8 227,47 323,8 107,7 271.1 173.2 2377,8 132,7 278,6 53,5

Коэффициент вариации, % 71 5 33 64 6 19

Из табл. 2 видно, что после обработки коэффициент вариации некоторых параметров уменьшился, что говорит о меньшем рассеянии параметров, а значит, после дальнейшей обработки и интерпретации повышается достоверность результатов.

гркняя граница разброса параметра

эксимационная кривая Н^^М П7Р"М'1Я ря^Г"^

Всего 793 значения

200 220 240 260 280 300 320 340 ^ м

Рис.3. График распределения амплитуды от длины луча после статистической обработки

Из рис.3 видно, что после статистической обработки интервал разброса амплитуды сузился, так как до обработки было 827 значений амплитуды, а после обработки стало 793 значения.

Завершением работы явилась методика выполнения сейсморазве-дочных работ по прогнозу интегрально усредненных в блоках на плане лавы сейсмоакустических параметров, физико-механических и реологических свойств угольного пласта и вмещающих пород, состоящая из 8 этапов. Методика предусматривает на этапе моделирования учет упругих и реологических свойств углепородного массива. На 6 этапе вводятся поправки, и производится статистическая обработка. Особенность методики заключается в том, что на 7 этапе производится расчет физико-механических параметров и томографическое восстановление этих параметров в плане выемочного столба.

На рис. (4, 5) показано томографическое востановление скорости максимума огибающей Р-волн и упругой постоянной Ламе, которые показали себя наиболее информативными параметрами в ходе выполненных исследований. Анализируя изменения сейсмоакустических и физико-механических свойств в аномальных зонах можно интерпретировать положительную аномалию (V, изменяется в интервале 2950-3000 м/с, ц - 3800-4000 МПа) как замещение угольного пласта более плотными и акустически жесткими породами непосредственной и основной кровли (алевролит), а отрицательную аномалию (V, = 2600-2650 м/с, Ц = 2800- как зону трещиноватости.

Применимость разработанных методических положений в реальных геофизических прогнозах на горных предприятиях подтверждается актом внедрения данной работы на предприятии «Печоруглеразведка».

Ур, м/с 2950 2900 2850 2800 2750 2700 2650 2600

Рис 4 Результаты томографического восстановления скорости максимума огибающей продольных волн Ур в плане выемочного столба (шахта им 50-летия Октября)

(1, МПа 4000 3800 3600 3400 3200 3000 2800

Рис 5 Результаты томографического восстановления

упругой постоянной Ламе ц угля в плане выемочного столба (шахта

им 50-летия Октября)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи разработки алгоритмов, программных средств и методики оценки строения, нарушенности и физико-механических свойств угольного пласта и вмещающих пород с учетом нелинейных эффектов взаимодействия сейсмоакустических колебательных процессов с многофазными анизотропными горными породами. Диссертация является научно-квалификационной работой и ее результаты могут быть использованы для решения народно-хозяйственных задач, направленных на повышение экономической эффективности и безопасности функционирования горных предприятий.

Основные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель и алгоритм компьютерной реализации процесса формирования и распространения полного волнового поля в углепородном массиве, учитывающая влияние строения, нарушенности, изменения как упругих, так и реолопгческих свойств горных пород на структуру волновых полей, кинематические и динамические параметры отдельных типов волн.

2. Установлены теоретические зависимости между реологическими и сейсмоакустическими свойствами угольного пласта и вмещающих пород.

3. Установлены тип и вид зависимостей , учитывающие влияние негативных факторов (расстояния «источник-приемник», диаграмм направленности источников и приемников, неидентичности условий приема и возбуждения сейсмоакустических колебаний) на кинематические и динамические информативные параметры регистрируемых волновых пакетов, позволяющие уменьшить разброс для динамических параметров (максимум модуля амплитуды на 20 %, частота максимума модуля амплитуды - на 3-9%); для кинематических параметров (скорость максимума огибающих - на 1-3%).

4. Разработаные алгоритмы и методика расчета физико-механических и реологических свойств угольных пластов и вмещающих пород на основе сейсмоакустических, позволяет выделять аномальные зоны и повысить надежность оконтуривания аномальных зон на 15-17%.

5. Анализ теоретических и экспериментальных исследований, выполненных по данной методике, позволяет выполнять шахтные сейс-моразведочные работы (моделирование, экспериментальные исследования, обработка, анализ и интерпретация полученных данных) на новом качественном уровне, с более высокой точностью.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Захаров В.Н., Харченко А.В. Влияние слоистого строения пород почвы и кровли на структуру полного волнового поля и параметры отдельных типов волн // Науч. сообщ. /ННЦ ГП-ИГД им. А. А. Скочин-ского. - М., 2002. - Вып. 321. - 008-121.

2. Захаров В.Н., Харченко А.В. Влияние мощности угольного пласта на формирование полного волнового поля при шахтных сейсмо-исследованиях / Горн, инф.- аналитич. бюлл. - М.: МГГУ, 2003. - Вып. 3.-С.156-159

3. Захаров В.Н., Харченко А.В.. Учет поправок при томографической обработке динамических параметров регистрируемых сейсмоакустических колебаний в шахтных условиях / Труды XIII сессии РАО. - М.: МГУ, 2003. - С. 154-159.

4. Харченко А.В. Учет негативных факторов при обработки данных шахтных сейсмоакустических исследований // Науч. сообщ. /ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского. - М, 2004. - Вып. 326.

Лицензия ЛР №21037 от 08 февраля 1996 г. Подписано в печать с оригинал-макета 12.04.2004 г. Формат 60x84 1/16. Бумага «Mega Copy Office». Печать офсетная. Набор компьютерный. Объем 1 п.л. Тираж 100 экз. Заказ № 103.

111020, Москва, Крюковский тупик, 4.

Издание ИПКОН РАН, 111020, Москва, Крюковский тупик, 4.

11-78 49

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Харченко, Анна Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ В ОБЛАСТИ КОНТРОЛЯ НАРУШЕННОСТИ ГОРНОГО МАССИВА.

1.1. Основные типы нарушенности угольных пластов.

1.2. Геофизические методы исследования горного массива.

1.2.1. Скважинные геофизические методы.

1.2.2. Бесскважинные геофизические методы.

1.3. Математическое моделирование.

1.4. Обработка и интерпретация данных.

1.5. Выводы и постановка задач исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОД НА ПАРАМЕТРЫ СЕЙСМОАКУСТИЧЕСКИХ ВОЛНОВЫХ ПОЛЕЙ.

2.1. Математическая модель волнового поля.

2.1.1. Конечно-разностные схемы оптимального уравнения SH-волн и Лява для двумерного случая.

2.1.2. Решение системы двумерных оптимальных уравнений для

P,SV- волн и волн Релея методом конечных разностей.

2.2. Зависимость параметров волнового поля от источника колебаний.

2.3. Влияние геологического строения и физико-механических свойств углепородного массива на структуру волнового поля и параметры отдельных типов волн.

2.4. Исследование факторов отрицательно влияющих на регистрируемый колебательный процесс и ввод поправок.

2.5 Зависимость физико-механических и сейсмоакустических свойств.

2.6. Выводы.

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ВОЛНОВОГО ПОЛЯ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МАССИВА ГОРНЫХ ПОРОД В ПЛАНЕ ВЫЕМОЧНОГО СТОЛБА.

3.1. Экспериментальные исследования на ш. им. 50-летия Октября.

3.2. Экспериментальные исследования на ш. «Первомайская».

3.3. Методика проведения сейсморазведочных работ в шахтных условиях.

3.4. Выводы.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методики прогнозирования нарушенности и свойств углепородного массива при сейсмопросвечивании выемочных столбов"

Актуальность работы. Добыча полезных ископаемых во все времена являлась и будет являться в будущем одним из важнейших факторов промышленного развития многих стран мира. Развитие подземной добычи угля на шахтах России и стран ближнего зарубежья будет обеспечиваться в основном за счет использования современных высокопроизводительных технологий ведения горных работ на ныне действующих и строящихся шахтах при дальнейшем увеличении глубины разработки угольных пластов, что влечет за собой усложнение условий горных работ.

Эффективная отработка угольных месторождений возможна при детальном и достоверном прогнозе горно-геологических условий выемки угольных пластов. На сегодняшний день разработано достаточно много технических средств наблюдения за геомеханическими процессами, происходящими в массиве горных пород при эксплуатации горного предприятия, однако эффективность прогноза все еще незначительна. Современные геологические, геомеханические и геофизические методы прогнозирования нарушенности углепородного массива не обеспечивают должной надежности. Это вызывает необходимость совершенствования аппаратуры, методов и методики наблюдений, а также методов обработки их результатов, направленных на полное извлечение информации из уже полученных данных.

В настоящее время сейсмоакустический метод исследования свойств и состояния горного массива в горнодобывающей отрасли нашел наиболее широкое применение. Однако, сейсмоакустической информации недостаточно для последующей эффективной и достоверной интерпретации. Необходимо рассматривать также и физико-механические свойства углепородного массива. Поэтому разработка алгоритмов и методики обработки, анализа и интерпретации данных шахтных сейсмических исследований является актуальной научной задачей.

Цель работы - создание алгоритмов и методики оценки строения, на-рушенности и физико-механических свойств угольного пласта и вмещающих пород с учетом нелинейных эффектов взаимодействия сейсмоакусти-ческих колебательных процессов с многофазными анизотропными горными породами.

Основная идея работы заключается в использовании динамических и кинематических параметров сейсмоакустических волновых полей при оценке физико-механических и реологических свойств угольного пласта и вмещающих пород, для повышения достоверности прогнозирования нару-шенности углепородного массива.

Научные положения, защищаемые в диссертации:

- сейсмогеологическая модель угольного пласта и вмещающих пород, позволяющая уже на этапе моделирования учитывать их геологическое строение и изменение упругих и реологических свойств (константы Ламе, пористость, плотность, время и постоянную релаксации);

- математическая модель, алгоритмы компьютерной реализации с использованием методов конечных разностей и результаты расчетов показывающие влияние строения, нарушенности, изменения упругих и реологических свойств горных пород на структуру волновых полей, кинематические и динамические параметры отдельных типов волн;

- зависимости структуры полного волнового поля и отдельных типов регистрируемых волновых пакетов (волны Р, SV, SH, Лява, Релея) от геологического строения, физико-механических, реологических и акустических свойств угольного пласта и вмещающих пород, а также от амплитудно-частотного спектра источника колебаний;

- зависимости вида P(R) = A^IVe"*, передающие комплексное влияние негативных факторов (расстояний «источник-приемник», диаграмм направленности источников и приемников, неидентичности условий приема и возбуждения сейсмоакустических колебаний) на значения информативных параметров при обработке экспериментальных материалов, дающие возможность учета систематической ошибки в значениях каждого параметра; методика сейсмоакустического прогнозирования физико-механических свойств, строения и нарушенности углепородного массива, в которой учитывается комплекс физико-механических, реологических и акустических свойств горных пород, позволяющая повысить достоверность оконтуривания аномальных зон на 15-17%.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- разработано математическое описание влияния реологических свойств горных пород на динамические и кинематические параметры сейсмоакустических волновых полей, регистрируемых в шахтных условиях;

- установлены теоретические зависимости между реологическими и сейсмоакустическими свойствами угольного пласта и вмещающих пород;

- установлены тип и вид зависимостей учитывающих влияние негативных факторов на кинематические и динамические информативные параметры регистрируемых волновых пакетов;

- разработаны алгоритмы и методика расчета физико-механических и реологических свойств угольных пластов и вмещающих пород на основе сейсмоакустических свойств, позволяющие выделять аномальные зоны и повысить. надежность геолого-геофизической интерпретации строения и нарушенности углепородного массива.

Достоверность разработанных научных положений и выводов подтверждается представительным объемом выборок экспериментальных данных (до 1200 значений по объекту), использованных в качестве исходного материала для расчетов, а также применением современных компьютерных технологий при моделировании и расчетах.

Практическая ценность диссертации состоит в разработке на основе результатов теоретических и экспериментальных исследований методики проведения сейсморазведочных работ в шахтных условиях, которая позволит повысить достоверность интерпретации данных и надежность прогноза, что важно для производства.

Реализация работы. Полученные зависимости, методика и результаты обработки данных использованы: при разработке «Методических указаний по технологии прогнозирования горно-геологических условий на базе геофизических методов на участках пластов, отрабатываемых с использованием высокоэффективных технологий», 1998 г. при разработке технического задания на разработку «Системы комплексного мониторинга безопасности - СКМБ, обеспечивающей оперативное распознавание и предотвращение взрывов метано-пылевоздушной смесей, контроль и прогноз гео- и газодинамических проявлений на горных предприятиях», 2001. в лекционном и лабораторном курсах дисциплины «Обработка и интерпретация результатов геофизических измерений и неразрушающего контроля» на физико-техническом факультете МГГУ.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались на научном симпозиуме «Неделя горняка» (Москва, МГГУ, 2001, 2002 гг.), на XIII сессии РАО (Москва, 2003 г.)

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 4 печатные работы, три из которых опубликованы в соавторстве. Доля участия автора в данных работах составляет 40%.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и содержит 130 страниц машинописного текста, в том числе 43 рисунка, 11 таблиц, список литературы из 96 наименований и приложение.

Заключение Диссертация по теме "Геомеханика, разрушение пород взрывом, рудничная аэрогазодинамика и горная теплофизика", Харченко, Анна Викторовна

Основные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1. Разработана математическая модель и алгоритм компьютерной реализации процесса формирования и распространения полного волнового поля в углепородном массиве, учитывающая влияние строения, нарушенности, изменения как упругих, так и реологических свойств горных пород на структуру волновых полей, кинематические и динамические параметры отдельных типов волн.

2. Установлены теоретические зависимости между реологическими и сейсмоакустическими свойствами угольного пласта и вмещающих пород.

3. Установлены тип и вид зависимостей P(R) = AbRp , учитывающие влияние негативных факторов (расстояния «источник-приемник», диаграмм направленности источников и приемников, неидентичности условий приема и возбуждения сейсмоакустических колебаний) на кинематические и динамические информативные параметры регистрируемых волновых пакетов, позволяющие уменьшить разброс для динамических параметров (максимум модуля амплитуды на 20 %, частота максимума модуля амплитуды -на 3-9%); для кинематических параметров (скорость максимума огибающих - на 1-3%).

4. Разработаные алгоритмы и методика расчета физико-механических и реологических свойств угольных пластов и вмещающих пород на основе сейсмоакустических свойств, позволяет выделять аномальные зоны и повысить надежность оконтуривания аномальных зон на 15-17%.

5. Анализ теоретических и экспериментальных исследований, выполненных по данной методике, позволяет выполнять шахтные сейсморазведочные работы (моделирование, экспериментальные исследования, обработка, анализ и интерпретация полученных данных) на новом качественном уровне, с более высокой точностью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи разработки алгоритмов, программных средств и методики оценки строения, нарушенности и физико-механических свойств угольного пласта и вмещающих пород с учетом нелинейных эффектов взаимодействия сейсмоакустических колебательных процессов с многофазными анизотропными горными породами. Диссертация является научно-квалификационной работой и ее результаты могут быть использованы для решения народнохозяйственных задач, направленных на повышение экономической эффективности и безопасности функционирования горных предприятий.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Харченко, Анна Викторовна, Москва

1. Методы и средства контроля состояния и свойств горных пород в массиве. Е.С.Ватолин, А.Б.Черняков, А.Д.Рубан, А.М.Потапов. М.: Недра, 1989. 173с.

2. Ардашев К.А., Ахматов В.И., Катков Г.А. Методы и приборы для исследования проявлений горного давления: Справочник. М.: Недра, 1981.- 129 с.

3. М.В. Курленя, В.Н.Опарин. Скважинные геофизические методы диагностики и контроля напряженно-деформированного состояния массива горных пород. Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН, 1999.-335с.

4. М.В. Курленя, С.Н.Попов. Теоретические основы определения напряжений в горных породах/ Отв. ред. Е.И.Шемякин. Новосибирск: Наука. Сибирское отд-ние, 1983. - 97с.

5. Техника экспериментального определения напряжений в осадочных породах. / М.В.Курленя, В.К. Аксенов, А.В. Леонтьев и др.; Отв.ред. Е.И.Шемякин. Новосибирск: Наука, 1975. - 150с.

6. Руководство по оценке состояния и свойств угольного массива скважнииными гидравлическими датчиками. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1979.

7. Грицко Г.И., Кулаков Г.И. Измерение напряжений в горных породах фотоупругими датчиками. /Отв.ред. Шемякин Е.И. Новосибирск: Наука, 1978. 143 с.

8. Напряженное состояние породных массивов / Отв. ред.Курленя М.В. // Сб. научн. тр. -Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1978. 147 с.

9. Шкуратник B.JI. Горная геофизика. Ультразвуковые методы. Учебное пособие по дисциплине "Горная геофизика"./ Моск. горный институт. М., 1990

10. Проскуряков В.М.,Бляхман А.С. Сейсмические методы исследования напряженного состояния горного массива / Под общ. ред. Петухова И.М. М.: Недра, 1983. - 193 с.

11. Шерифф Р., Гелдарт J1. Сейсморазведка: В 2-х т. Т.1. Пер. с англ. М.: Мир, 1987,448 с.

12. Смирнов В.А.,Маркина Е.А. Учет влияния слоистости массива на результаты электрометрических измерений // Тез. выступлений Всесоюзной научн.-техн. конф. "Исследование, прогноз и контроль проявления горного давления", 1982. Л., 1982. - С.84-85.

13. Турчанинов И. А., Панин В. И. Геофизические методы определения и контроля напряжений в массиве. Л.: Наука, 1976. - 224 с.

14. Ямщиков B.C. Методы и средства исследования и контроля горных пород и процессов. Учебник для вузов. М.: Недра, 1982, 296 с.

15. Геофизические методы изучения геологии угольных месторождений.Гречухин В.В, Бродский П.А, Климов А.А. и др. Под ред. Гречухина В.В. / М.: Недра, 1995. 477 с.

16. Ватолин Е. С. Об оценке относительной напряженности массива углей и горных пород сейсмоакустическим методом // Научн. сообщения / Ин-т горн, дела им. А.А. Скочинского.- М., 1977. -Вып. 145. -С. 126-131.

17. Свойства горных пород при разных видах и режимах нагружения. /А.И.Берон, Е.С.Ватолин, М.И.Койфман и др.: Под ред. А.И.Берона. М.:Недра,1984. - 276с.

18. Мячник В.И. Ультразвуковые исследования напряженного состояния и свойств горных пород в массиве. Дис. на соис. уч. степ, канд. физ.-мат. наук. М., Фонды ИФЗ АН СССР, 1965.

19. Силаев О.И. Исследование с помощью ультразвука скоростей распространения упругих волн и упругих параметров в образцах горных пород при одностороннем давлении. Труды ИФЗ АН СССР, 1962, №27.

20. Иванов Шиц Н.К. Исследование напряженного состояния призабойной части угольного пласта сейсмоакустическим методом // ФТПРПИ. - Новосибирск: Наука, Сибирское отд., 1985. - №3. - С.26-30.

21. Иванова Г.М., Иванов В.В. Управление состоянием призабойной части пласта под контролем звукоулавливающей аппаратуры// Геофизические основы контроля напряжений в горных породах. -Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1983. С.79-80

22. Анциферов М.С., Анциферова Н.Г., Коган Н.Н. Сейсмоакустические исследования и проблема прогноза динамических явлений. М.: Наука, 1971. - 135с.

23. Мамбетов Ш.А., Салеев В.М. Определение и контроль диэлектрической проницаемости пород в условиях естественного залегания // Геофизические основы контроля напряжений в горных породах. Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1983. - С. 32-38.

24. Никитина В.Н., Эненштейн Б.С. Определение электрических свойств пород кристаллического фундамента в естественном залегании // Физика Земли. 1968. - №12.

25. Пархоменко Э.И. Электрические свойства горных пород. М: Недра, 1965.

26. Глушко В.Т., Ямщиков B.C., Яланский А.А. Геофизический контроль в угольных шахтах. Киев: Наукова думка. 1978. - 224 с.

27. Лазаревич Л.М. Определение направлений действия главных напряжений методом электрометрии // Геофизические основы контроля напряжений в горных породах Новосибирск: ИГД СО АН СССР, 1983. -С. 15-19.

28. Скакун А.П. Разработка методов оценки степени удароопасности участков массива угля и пород на основе геоэлектрических измерений: Автореф. дис., канд.техн.наук/ВНИМИ. Л., 11985. - 20 с.

29. О природе электромагнитных волн , излучаемых глинистами грунтами при их нагружении / Воробьев А.А. и др. // Проблемы нефти и газа Тюмени .- 1974. -Вып.24. С. 77-80

30. Ямщиков В. С. Волновые процессы в массиве горных пород: Учебник для вузов. М.: Недра, 1984. - 271 с.

31. Ляховицкий Ф.М. , Хмелевской В.К., Ященко З.Г. Инженерная геофизика. М.: Недра, 1984.- 252 е., илл.

32. Проскуряков В. М. Сейсмические исследования напряженного состояния горных пород сейсмическим методом // Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых 1975.- №3. - С. 19-26.

33. Проскуряков В. М. Оценка главных напряжений в массиве горных пород сейсмическим методом // Горный журнал. 1976. - №12. -С. 51-53.

34. Оценка напряженного состояния угольных пластов с помощью интерференционных волн/ Ю.С. Исаев, А.И. Комаров, С.П. Турлов, М.А. Ильяшов // Геофизические основы контроля напряжений в горных породах. Новосибирск: ИГД СО АН СССР. 1983. - С. 48-51.

35. Сейсмоакустические методы изучения массивов скальных пород / А.И.Савич, В.И.Коптев, В.Н.Никитин, З.Г.Ященко. М.:Недра, 1969. -240с.

36. Загорский JI.C. Разработка бесскважинного сейсмического метода оценки напряженного состояния краевой части тонких пологих пластов угля: Автореф. дис., канд.техн.наук / ИГД им.А.А.Скочинского, -М„ 1987.

37. Thomson W.J. Transmission of elastic waves through a stratifield solid medium. J. Appl. Phys., 21, 1950, p.89-93.

38. Haskel N.D. Radiation pattern of surface waves from point sourses in a multilavered medium. Bull. Stism. Soc. Am., vol.54, №1,1965, p.377-393.

39. Азаров Н.Я. Шахтная сейсморазведка угольного пласта: Автореф. дис. доктора геол.-минер. наук/ МГУ М., 1985. - 53с.

40. Азаров Н.Я. Геофизические методы прогнозирования горногеологических условий эксплуатации угольных месторождений Подмосковного бассейна: Автореф. дис. канд. геол.-минер. наук/ МГУ. -М. 1978.-18с.

41. Поляков В.К. Исследование сейсмического метода прогноза нарушенности угольного платса с использованием интерфренционных волн: Автореф. дис. канд. техн. наук/ МГИ- М., 1980. 21с.

42. Abo-Zena A. Dispersion function computations for unlimited frequency values. Geophysics J.R. Astr. Soc, 1979, №58, p.91-105.

43. Левшин А.Л. Поверхностные и каналовые сейсмические волны. -М.: Недра, 1973.-144с.

44. Левшин А.Л., Яновская Т.В. Отражение и преломление волн Лява на вертикальной границе. В кн.: Исследование сейсмичности и моделей земли. Вычислительная сейсмология. - Вып.9.- М.: Наука,1976.

45. Поверхностные сейсмические волны в горизонтально-неоднородной земле / Левшин А.Л., Яновская Т.В;, Ландер А.В. и др. -М.: Недра, 1986.-287с.

46. Киселев Н.Н. Прогнозирование горно-геологических условий разработки шахтных полей Мосбасса геофизическими методами: Автореф. дис. канд. геол.-минер, наук/ МГУ. М., 1981. - 19с.

47. Аки К., Ричарде П. Количественная сейсмология. Теория и методы. Т.2. Пер. с англ. М.: Мир, 1983. - 360с.

48. Исаев Ю.С., Мясников Ю.Г. К вопросу о волновой структуре поля при сейсмоакустических измерениях в угольных пластах //Шахтная геофизика и геология: Сборник науч. Трудов/ ВНИМИ Ленинград, Вып. 102,1976 - с.27-33.

49. Исаев Ю.С. Прогнозирование карстовых нарушений сейсмическими каналовыми волнами при подземной разработке горючих сланцев. Автореф. дис. канд. техн. наук/ МГИ- М., 1985, 17с.

50. Комплекс программ для обработки на ЭВМ результатов пластовой сейсморазведки. //Тиркель, Чеславский С.В., Захаров В.Н., и др. / Каталог программных средств/ ГосРАН, 1987 № ГР 50870000376.

51. Сейсморазведка. Справочник геофизика / ред. Гурвич, Номоконова М.: Недра, 1981

52. Анциферов А.В. Разработка критериев и методики интерпретации сейсмоакустических данных для прогноза морфологических нарушений угольного пласта. Автореф. дис. канд. техн. наук /ИГД им.А.А.Скочинского М., 1988,16с

53. Клаербоут Дж.Ф. Теоретические основы обработки геофизической информации с приложением к разведке нефти М.: Недра, 1981

54. Метлов Л.С. Анализ поля боковых волн, регистрируемых в методах подземной сейсмики / УФ ВНИМИ Донецк, 1981

55. Жулябин В.И. Применение волн Лява при решении горногеологических задач эксплуатации угольных месторождений. . Автореф. дис. канд. техн. наук/МГРИ-М.,1981

56. Цифровая обработка сейсмических данных / Козлов Е.А., Гогоненков Г.Н., Лернер Б.Л. и др. М.: Недра, 1973

57. Арпетцль X., Клинге У. Опыт предварительной сейсмической разведки шахтного поля методом пластовых волн Глюкауф, №13, 1982 - с.30-37

58. Гурвич И.И., Боганик Г.Н. Сейсмическая разведка: Учебник для ВУЗов-М.: Недра, 1980

59. Мешбей В.И. Сейсморазведка методом ОГТ М.: Недра, 1973

60. Канасевич Э.Р. Анализ временных последовательностей в геофизике М.: Недра, 1985

61. Гольперин Е.И. Поляризационных метод сейсмических исследований. -М.: Недра, 1977

62. Старобинец А.Е., Старобинец М.Е. Цифровая обработка и интерпретация. М.: Недра, 1983

63. О спектрально-временном анализе колебаний // Ландер А.В., Левшин А.Л., Писаренко В.Ф. и др. / Вычислительная сейсмология. Сб. науч. трудов ИФЗ М: Наука, вып.6,1973

64. Ландер А.В. О методике итрепретации результатов спектрально-временного анализа // Вычислительная сейсмология. Сб. науч. трудов /ИФЗ им.Шмидта-М: Наука, вып.7, 1974

65. Данилов В.Н., Вартанов А.З. Сейсмическая разведка угольных пластов Уголь №3,1987

66. Вартанов А.З. Разработка метода прогнозирования нарушений угольных пластов на основе моделирования и анализа параметров каналовых волн. Автореф. дис. канд. техн. наук / МГИ М., 1986, 17с.

67. Сейсмическая томография. С приложеними в глобальной сейсмологии и разведочной геофизике. Пер. с англ./Под. ред. Г.Нолета. -М.: Мир, 1990-416 с.

68. Ефимова Е.А. Изучение неоднородных сред методами сейсмической томографии //Вест. Моск. ун-та. Сер.4. Геология. 1989.-№5 с.840-844.

69. Gordon R. A Tutorial on ART (Algebraic Reconstruction Ttchniques). IEEE Trans. Nucl. Sci. NS-21. June 1974, p78-93

70. Тихонов A.H., Гончарский A.B., Матвиенко А.П. Сейсмическая томография в задачах инженерной геофизики// Доклады АН СССР. Сер. «Математическая физика», 1989. Том 304. №4. с. 840-844.

71. Козельский И.Т., Матвеев А.К., Фоменко Н.Е., Шипорина Е.Ф. Сейсмогеологическая характеристика нарушений типа надвиг и сброс. //Методы изучения тектоники угольных месторождений в процессе разведки и эксплуатации. -М.: Недра, 1981, с.118-120.

72. Кенжин Б.М., Саттаров С.С., Воронкова Л.С., Парафилова Р.У. Сейсмогеологические модели углепородного массива Карагандинского бассейна. Караганда, 1988. 20с. - Деп. В КазНИИНТИ 16.06.1968, №217 Ка 68.

73. Ватолин Е.С., Рубан А.Д. Кинематическая модель малоамплитудного тектонического нарушения угольного пласта //Научн. сообщения ИГД им.А.А.Скочинского. Вып.209. - М.:1982.

74. Колонии А.Г. Автоматическая обработка данных просвечивания. / Передовой научно-производственный опыт: Информационный сборник ВИЭМС.-М.: 1989, №7

75. Belton G.R., Leung L. And Downey М. In-seam seismic for coal exploration and mine planning. ВНР Central Research Laboratories, Australia. Prospect, 1992. 6 p.

76. Рубан А.Д. Физико-технические основы сейсмического мониторинга горного массива для повышения эффективности производства на угольных предприятиях. Автореф. дис. докт. техн. наук / ИГД им. А.А. Скочинского М.,1995

77. Кондратьев О. К. Сейсмические волны в поглощающих средах. -М.: Недра . 1986- 176 с.

78. Мартынкж А.Р. Разработка способа определения физико-механических параметров угольнопродного массива методом шахтной сейсморазведки. Автореф. дис. кандидата технических наук / ИГД им. А. А. Скочинского. М, 2001г

79. Вербицкий Т.З., Починайко Р.С., Стародуб Ю.П., Федоришин А.С. Математическое моделирование в сейсморазведке. Киев: Наук, думка. 1985.-276с., ил.

80. Захаров В.Н., Харченко А.В. Влияние слоистого строения пород почвы и кровли на структуру полного волнового поля и параметры отдельных типов волн. Науч. сообщ./ ННЦ ГП ИГД им .А. А. Скочинского, М. - 2002. - Вып. 321. - С. 108-121.

81. Захаров В.Н., Харченко А.В. Влияние мощности угольного пласта на формирование полного волнового поля при шахтных сейсмоисследованиях. / Горн, инф.-аналитич. бюлл.// М., МГГУ. 2003.- Вып. №3. С.156-159.

82. Крупин В.Е. Факторы, влияющие на образование каналовых волн в угольных пластах. ВИНИТИ, 1982г

83. Захаров В.Н. Прогнозирование аномально напряженных зон методами шахтной сейсморазведки при подземной разработке угольных месторождений. Автореф. дис. кандидата технических наук / ИГД им. А.А.Скочинского. М., 1995 г.

84. Н.Н. Калиткин Численные методы М.: Наука, 1978.

85. В.Е. Гмурман Теория вероятностей математическая статистика.- М.: Из-во «Высшая школа», 1977.

86. Захаров В.Н., Мартынкж А.Р. Определение физико-механических свойств горных пород при сейсмоакустическомпрозвучивании углепородного массива / Горный информационно-аналитический бюллетень // М., МГГУ. 2000. - № 8. - С. 111-113.

87. В.Н. Захаров, А.В. Харченко. Учет поправок при томографической обработке динамических параметров регистрируемых сейсмоакустических колебаний в шахтных условиях. / Труды XIII сессии РАО. М. МГУ, 2003г.

88. Харченко А.В. Учет негативных факторов при обработки данных шахтных сейсмоакустических исследований // Науч. сообщ. /ННЦ ГП-ИГД им. А.А. Скочинского. М., 2004. - Вып. 326.