Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра

ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра"

На правах рукописи

Гуляев Николай Юрьевич

Сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра

Специальность 25.00.16-«Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Пермь-2004

Работа выполнена в Пермском государственном техническом университете

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Кашников Юрий Александрович

оппоненты:

Официальные

доктор технических наук, профессор Катков Геннадий Алексеевич

кандидат технических наук, доцент Киселевский Евгений Валентинович

Ведущее предприятие: Институт проблем комплексного освоения недр Российской академии наук (ИПКОН РАН)

Защита диссертации состоится «22» декабря 2004 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 212.137.03 при Московском государственном открытом университете по адресу 107996, г. Москва, ул. Павла Корчагина, 22.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке МГОУ Отзывы на автореферат просим направлять в адрес совета.

Автореферат разослан «20» ноября 2004г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

Актуальность проблемы.

Одним из результатов все более нарастающего потребления минерально-сырьевых ресурсов человеком стало глобальное изменение экологической и геодинамической безопасности природной среды. Известно, что интенсивная добыча полезных ископаемых приводит к увеличению нагрузки на недра и, как следствие, к перераспределению напряженно-деформированного состояния (НДС) весьма значительных объемов горной массы с неблагоприятными последствиями для окружающей среды.

Пермская область является одним из наиболее неблагополучных регионов России по данному признаку. Промышленные горные работы на территории Прикамья ведутся уже в течение трехсот лет, а с особо значительным объемом извлечения горных пород и углеводородов - в последние пятьдесят лет. На территории Прикамья расположены ныне ликвидированный Кизеловский угольный бассейн, Верхнекамское месторождение калийно-магниевых солей (ВКМКС) и 163 нефтяных месторождения различного порядка.

Практика разработки месторождений полезных ископаемых в Пермской области показала, что в данном регионе существуют условия для возникновения техногенных землетрясений, вызванных изменением первоначального напряженно-деформируемого состояния (НДС) региона под влиянием инженерной деятельности человека и представляющих опасность для его жизни и здоровья. В регионе уже были зафиксированы техногенные сейсмические события магнитудой 3-4 балла. Добыча нефти и газа на территории ВКМКС также создает дополнительную нагрузку на недра. Зафиксированы случаи аварий на линейных трубопроводах, связываемые с остаточной тектонической активностью.

Процессы сдвижения земной поверхности таких регионов характеризуются тем, что сильно растянуты во времени, охватывают большие территории, поскольку вызывают изменения гидрологического режима за пределами разработки, требуют длительных периодов контроля и непосредственно связаны с безопасностью ведения горных работ и охраной инженерных сооружений.

Общеизвестно, что деформационные методы контроля являются наиболее надежными и представительными, поскольку позволяют получать прямые характеристики процесса. Современные условия разработки на больших площадях определяют новые задачи изучения процесса сдвижения земной поверхности, которые старыми методами не решались, а стали возможными для исследования только с появлением глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС).

Как показывает мировой опыт, деформации земной поверхности далеко не однородны. Максимального значения они достигают на участках земной коры, ослабленных тектоническими нарушениями, а в местах проведения горных работ в течение могут достигать

БИБЛИОТЕКА С.Пе ОЭ

величин, предельных для сохранения целостности массива горных1 пород, слагающих земную кору, и вызывать активацию тектонических нарушений. Поэтому проблема выявления смещений, особенно на контактах активных тектонических разломов и нарушений в районе проведения горных работ, имеет большое значение для оценки НДС региона и прогноза его геодинамической безопасности.

Вместе с тем, теоретические исследования и связанная с ними практика выявления геодинамически активных структур далеки от завершения, так как до сих пор не зафиксированы инструментально факты и направления современных движений земной коры в региональном масштабе, а также размеры абсолютных и относительных перемещений тектонических блоков относительно друг друга. Существенную помощь в изучении этих процессов в регионах с интенсивной нагрузкой на недра могут также оказать методы, основанные на определении смещений значительных участков земной поверхности с применением ГНСС.

Учитывая вышеизложенное, можно констатировать, что актуальность вопроса изучения характера сдвижений земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра не вызывает сомнения.

Целью работы является исследование характера сдвижений земной поверхности в регионах добычи полезных ископаемых за период времени, сопоставимый с периодом освоения недр.

Основная идея работы заключается в выявлении сдвижений земной поверхности в зонах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра методом сопоставления традиционных оптических измерений прошлых периодов и современных спутниковых навигационных измерений (GPS-измерений).

Задачи исследования:

- Изучение современного состояния Государственной Геодезической Сети (ГГС) на территории исследуемого участка и установление пригодности ее использования для проведения геодинамических исследований.

- Выполнение уравнивания и оценка точности определения пунктов ГГС по данным традиционных оптических измерений в локальных сетях триангуляции II и III классов.

- Проведение GPS-измерений на пунктах ГГС исследуемой территории, постобработка, уравнивание и оценка точности определения пунктов ГГС по данным GPS-измерений.

- Определение векторов смещений пунктов ГГС за период ее существования на основе совместного анализа и уравнивания данных традиционных оптических и GPS-измерений.

- Выполнение математического моделирования сдвижений земной поверхности исследуемой территории с помощью метода конечных элементов и его сопоставление с результатами инструментальных измерений.

Методы исследований включают анализ и обобщение данных о создании и современном состоянии ГГС на территориях ВКМКС и Кизеловского угольного бассейна, выполнение GPS-измерений и обработку их результатов, уравнивание и оценку точности определения пунктов ГГС по данным традиционных оптических измерений в локальных сетях триангуляции II и III классов и по данным GPS-измерений, численное моделирование напряженно-деформированного состояния всей территории Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба.

При решении поставленных в работе задач по созданию базы данных наблюдений, визуализации полученных результатов и показателей использованы основные положения геоинформатики и методы геоинформационных технологий (ГИС).

При проведении исследований применялись следующие современные аппаратные и программные средства:

- двухчастотные GPS-приемники SR 9500 («Leica-Geosystems»);

- программа для обработки и уравнивания GPS-измерений SKI 2.30 («Leica-Geosystems»);

- программа для обработки и уравнивания GPS-измерений Trimble Geomatics Office 1.6 («Trimble Navigation»);

- программа для обработки и уравнивания GPS-измерений GPSurvey 2.35 («Trimble Navigation»);

- программа для уравнивания геодезических измерений TrimNet Plus 92.11c («Trimble Navigation»);

- геоинформационная система ГИС ArcView 3.2a (ESRI);

- программный комплекс ANSYS (NASA);

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов обеспечивается использованием результатов высокоточных геодезических измерений, выполненных при создании ГГС и современных GPS-измерений, общепризнанных методов уравнивания результатов наблюдений, проведением проверочных расчетов тестовых задач, сходимостью полученных научных выводов с практическими результатами.

Научная новизна работы заключается в теоретическом обосновании, систематизации и решении комплекса методических и практических вопросов, связанных с определением сдвижений земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой методом сопоставления традиционных оптических и современных GPS- измерений.

Научные результаты; 1. Установлено, что параметры сдвижений земной поверхности региона Верхнекамского месторождения калийных солей (ВКМКС), возраст которых соизмерим с периодом интенсивного освоения недр региона, на расстоянии, превышающем двойную глубину разработки от границ выработанных

пространств, не связаны с разработкой месторождений полезных ископаемых, а зависят от общей геодинамики региона.

2. Получены численные значения относительных горизонтальных перемещений участков земной поверхности района ВКМКС (за 40 лет) и Кизеловского угольного бассейна (за 50 лет), охватывающие практически всю территорию региона Соликамской впадины.

3. Установлено, что скорости относительных горизонтальных перемещений тектонических блоков осадочного чехла зоны Соликамской впадины не превышают 1 мм в год.

Положения выносимые на защиту;

1. Обоснование метода определения сдвижений земной поверхности на основе сопоставления данных традиционных оптических и современных навигационных спутниковых измерений.

2. Численное моделирование техногенных сдвижений земной поверхности и сопоставление его результатов с результатами инструментальных наблюдений.

Практическая ценность работы:

1. Обоснована методика сопоставления результатов данных традиционных оптических измерений прошлых периодов, современных спутниковых навигационных измерений и численного моделирования напряженно-деформированного состояния территории.

2. Созданы ОР8-сети на территориях ВКМКС и Кизеловского угольного бассейна, которые используются для проведения инженерно-геодезических и кадастровых работ.

3. Предложены рекомендации по рациональному размещению опорных пунктов наблюдательных станций за сдвижением земной поверхности региона ВКМКС и совершенствованию методики ежегодных повторных ОР8-измерений, выполняемых для контроля остаточных тектонических движений.

Реализация исследований.

Результаты работы использовались в общем анализе геодинамического состояния недр Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба, при решении вопросов совместной разработки залежей нефти и калия, а также при решении вопросов создания наблюдательных станций за сдвижением земной поверхности нефтяных месторождений (Сибирского, Шершневского, им. Архангельского), территориально совмещенных с Верхнекамским месторождением калийно-магниевых солей в период 2001-2003 гг.

Апробация работы.

Основные положения диссертационной работы были представлены для обсуждения на международной конференции «Геодинамическая и экологическая безопасность при освоении месторождений газа, его транспортировке и хранении» (Санкт-Петербург, ВНИМИ, 15-18 сентября 2003), на второй международной конференции «Геодинамика нефтегазаносных бассейнов» (г.Москва, Рос. гос. ун-т нефти и газа им.Губкина, 19-21 октября 2004г.), на научно-технических советах ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь», а также на научно-технических семинарах кафедры МДГиГИС Пермского государственного технического университета.

Публикации.

По проблемам диссертации опубликовано 7 печатных работ общим объемом 5,3 п.л.

Объем работы и ее структура.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложена на 147 страницах, содержит 14 таблиц и 23 рисунка. Список использованных источников включает 133 наименования.

В первой главе дано описание применяющихся методов определения и изучения сдвижений земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра. Приведена характеристика физико-географического положения района работ, дано геологическое описание строения исследуемой территории. Представлена неотектоническая схема региона, полученная по результатам дешифрирования картографического материала и данных дистанционного зондирования земли. В результате комплексного анализа картографических, геофизических и геологических материалов установлено, что территория исследования имеет сложное неотектоническое строение.

Во второй главе описана история, технология и последовательность создания плановых государственных геодезических сетей (триангуляции) на территории изучаемого объекта, схемы и варианты уравнивания локальных сетей по данным угловых наблюдений в ГГС, методика и оценка точности результатов уравнивания локальных сетей триангуляции по вариантам.

Приведена информация о структуре сети и методике выполнения фазовых относительных GPS-измерений на территориях исследования. Изложена методика постобработки и уравнивания спутниковых измерений. Выполнено совместное уравнивание традиционных оптических и современных GPS-измерений.

В третьей главе обоснована методика сопоставления традиционных оптических и современных GPS-измерений. Получены вектора смещения ряда пунктов ГГС на территории ВКМКС и Кизеловского угольного бассейна. Проведена их оценка точности.

В четвертой главе выполнено численное моделирование напряженно-деформированного состояния территории ВКМКС с учетом отработки калийных залежей методом конечных элементов. Проведен сравнительный анализ причин смещения пунктов ГГС.

В заключении приведены основные выводы и обобщены результаты исследования.

Автор работы выражает глубокую признательность и благодарность за поддержку и постоянное внимание научному руководителю, доктору технических наук, профессору ЮА Кашникову, руководителю работ по уравниванию ГГС СССР Г.Н. Ефимову, техническому директору ООО «GPSCOM» А.Ю. Янкушу, начальнику отдела по использованию земельных ресурсов ОАО «ЛУКОЙЛ» Д.К. Сафину, всем сотрудникам кафедры маркшейдерского дела, геодезии и ГИС ПермГТУ, сотрудникам 0 0 0 «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ», оказавшим помощь в сборе необходимого материала.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Существуют различные методы изучения изменения современного напряженного состояния земной коры и связанных с этим перемещений земной поверхности, а именно:

- по геологическим и геофизическим данным о формировании неотектонических структур сжатия (складки, надвиги), растяжения (рифты, сбросовые структуры), различных разломов и результатов непосредственных измерений НДС в горном массиве (метод разгрузки напряжений в кернах, выбуренных в горном массиве). Описанию этих методов посвящены научные труды таких ученых, как И.А. Турчанинова, И.М. Петухова, С.А. Ватутина, Г.Т. Нестеренко, П.В. Егорова, D.M. Fourmaintraux, J.C. Roegieis, V.M. Maury, H. Хаста, В. Виттке и др.

- по абсолютным величинам скорости смещений земной поверхности на основе инструментальных геодезических измерений, в этой связи необходимо упомянуть работы В. Внттке, Н. Хаста, Ю.А. Кашникова, В.В. Данилова, МА Иофиса, А.Д. Сашурина и др.

Выполненная нами работа содержит описание обоснования метода определения сдвижений земной поверхности крупных промышленных территорий на основании результатов инструментальных геодезических измерений.

Одна из задач данного исследования - изучение современного состояния плановой ГГС региона ВКМКС и Кизеловского угольного бассейна.

ГГС на территории ВКМКС представляет собой регулярную сеть, созданную методом триангуляции по программе II, III, IV классов в результате выполнения предприятиями ГУГК СССР следующих работ:

- Кизеловский объект триангуляции, время создания- 1950 г.

- Кизел-Вишерский объект триангуляции, время создания - 1950 г.

- Соликамский объект триангуляции, время создания - 1960 г.

- Чердынский объект триангуляции, время создания - 1961 г.

В совокупности на территории ВКМКС оказались пригодными для проведения высокоточных GPS-измерений 21 пункт триангуляции, из них -17 пунктов из Соликамского объекта. На территории Кизеловского угольного бассейна - 4 пункта триангуляции

Следующей задачей исследования стало выполнение уравнивания и оценка точности определения пунктов ГГС по данным традиционных оптических измерений в локальных сетях триангуляции II и III классов.

При выполнении задачи были учтены рекомендации, полученные исходя из опыта общего уравнивания ГГС СССР. Порядок выполнения работ:

1. Построение локальной схемы сети, подбор материалов традиционных оптических измерений.

2. Выбор вариантов уравнивания триангуляционной сети.

3. Уравнивание сети триангуляции по вариантам.

4. Оценка точности определений координат пунктов ГГС.

Было выполнено уравнивание традиционных оптических измерений следующих локальных сетей триангуляции:

- локальной сети триангуляции ВКМКС;

- локальной сети триангуляции Кизеловского угольного бассейна.

Основные характеристики уравнивания традиционных оптических измерений:

1. Уравнивание выполнено строгим методом наименьших квадратов параметрическим способом.

2. Веса измеренных элементов вычислены по формуле Гаусса.

где ц - численное значение средней квадратической погрешности измеренного элемента;

3. Поправки вычислены ко всем измеренным элементам без исключения, в соответствии с определенными весами.

Поправки V,, удовлетворяют условию:

\рА = 1тпп,

где - вес измерений.

i»J

4. Все элементы перед выполнением уравнивания редуцированы на поверхность референц-эллипсоида.

5. В уравнивании участвовали только непосредственно измеренные горизонтальные направления.

6. В уравнивании участвовали группы измеренных направлений.

7. Поправки в ориентирующие углы исключались на этапе составления системы нормальных уравнений.

8. Система нормальных уравнений составлена по пунктам.

9. Произведена оценка точности уравненных координат по всем пунктам сети.

Проведенный анализ результатов уравнивания традиционных оптических измерений по различным вариантам показывает, что для достижения наилучших по точности результатов по определению относительного горизонтального положения пунктов на поверхности эллипсоида и плоскости проекции, ограниченных локальных сетей триангуляции, целесообразно применять следующие схемы расчета:

- Уравнивание только направлений на ряде опорных пунктов сети (не менее двух опорных пунктов), при соблюдении принятых правил трансформации. В качестве опорных пунктов желательно использовать пункты триангуляции II класса.

- Уравнивание только направлений с одним измеренным в триангуляции астрономическим азимутом и одной базисной линией, расположенными в центре исследуемой ограниченной локальной сети.

- Уравнивание только направлений с одним измеренным в триангуляции астрономическим азимутом и одной или несколькими линиями в качестве базисов, измеренных GPS-аппаратурой (этот метод также позволяет выявить ошибки, допущенные при измерении линейных базисов в сетях триангуляции светодальномерами).

Проведение GPS-измерений на территории ВКМКС и Кизеловского угольного бассейна реализовано методом двухчастотных фазовых относительных статических измерений в 2000 и 2001 годах соответственно. Продолжительность измерений - не менее двух часов на каждый вектор сети.

Постобработка, уравнивание и оценка точности GPS-измерений выполнена методом наименьших квадратов в программных пакетах фирм «Leica-Geosystems» и «Trimble Navigation», которые показали сопоставимые результаты определения плановых координат пунктов GPS-сети.

Опорные репера GPS-сети выбраны, исходя из расчетных схем локальных сетей триангуляции, с целью проведения последующей процедуры совмещения локальных систем.

Полученные результаты показывают, что точность определения плановых координат GPS-методом значительно превосходит точность, достигаемую традиционными оптическими методами.

Определение векторов смещений пунктов ГГС за период ее существования на основе совместного анализа и уравнивания традиционных оптических и GPS-измерений выполнено следующими методами:

1. Методом последовательных приближений.

2. Методом совмещения опорных пунктов.

На рис.1 изображены горизонтальные вектора смещений ряда пунктов ГГС величиной от 1,5 до 60 см, полученные методом совмещения опорных пунктов и величины средних квадратических погрешностей определения векторов смещений. В качестве единиц стандартного отклонения о элементов уравниваемой сети использованы средние значения СКП, полученные в ходе общего уравнивания ГГС СССР по уральскому блоку триангуляции.

На рис.2 изображены горизонтальные вектора смещений пунктов, полученные методом последовательных приближений в районе Кизеловского угольного бассейна. Схема локальной сети триангуляции и GPS-сети.

Определение горизонтальных векторов смещений пунктов сети методом последовательных приближений выполнено в следующем порядке: 1. определение параметров трансформации двух систем координат методом Гельмерта:

где т- линейный масштабный коэффициент; (ИХ, с!У, (12 - взаимное положение систем координат;

- угловые элементы, учитывающие непараллельность малых осей эллипсоидов;

- угловой элемент, учитывающий непараллельность плоскостей мередианов.

2. выполнение трансформации системы координат псевдо-УУС5-84 в систему координат локальной сети триангуляции по следующим преобразованиям:

3. построение векторов смещений между положением пунктов сети 1960г. (1950г.) и 2000 г.

Определение горизонтальных векторов смещений пунктов сети методом совмещения опорных пунктов выполнено в следующем порядке:

1. свободное уравнивание 0Р8-измерений в системе координат псевдо-^08-84;

2. выбор опорных пунктов и выполнение повторного уравнивания 0Р8-измерений с фиксированными значениями положения опорных пунктов;

3. выполнение уравнивания традиционных оптических измерений от опорных пунктов в системе координат псеБИо-'№'08-84;

4. построение векторов смещений между положением пунктов сети 1960г. (1950г.) и 2000г. (2001г.);

5. оценка точности определения горизонтальных векторов смещения пунктов;

где Mgv, МШ0 20С0- СКП определения соответствующих элементов; 6. оценка результатов определения горизонтальных векторов смещения пунктов методом интервальной оценки с помощью функции (интеграла вероятности) Лапласа.

В процессе научного исследования с целью объяснения полученных смещений пунктов локальных сетей было выполнено математическое моделирование сдвижений земной поверхности исследуемой территории с помощью метода конечных элементов.

Отработка месторождений полезных ископаемых вносит изменения в напряженно-деформированное состояние горного массива и вызывает оседания и горизонтальные сдвижения земной поверхности.

В связи с этим в данной работе было выдвинуто предположение о том, что наблюдаемые вектора смещений пунктов триангуляции вызваны разработкой соляных залежей. Для подтверждения идеи было выполнено моделирование напряженно-деформированного состояния территории ВКМКС. На рис.3 и 4 изображена объемная конечно-элементная модель рассматриваемой территории.

Модель имеет следующие размеры: длина (с юга на север) 70 км, ширина (с запада на восток) 50 км и глубина 5 км. Как уже было сказано выше, на конечно-элементной схеме отражены пять типов пород, слагающих геологический разрез, при этом в упрощенном виде принято, что они залегают горизонтально. Это (сверху вниз) - рыхлые отложения, терригенно-карбонатная и соляно-мергельная толщи, сильвинито-карналлитовая зона, каменная соль, карбонатные породы и кристаллический фундамент. Кроме того, в модели учитывались калийные рудники: БКРУ1,2,3,4 и СКРУ 1,2,3.

Значения физико-механических свойств пород, принятые в расчетах представлены в таблице.

При расчете использовались следующие граничные условия: низ и четыре боковые стороны модели закреплялись по нормали. Нагружалась модель

действием собственного веса и, таким- образом, было реализовано Динниковское поле напряжений. Расчет выполнялся в два шага. На первом шаге получали исходное напряженно-деформированное состояние горного массива, на втором шаге моделировалась отработка калийных рудников.

Рис.3. Фрагмент объемной конечно-элементной модели региона ВКМКС.

Номера пород на рис.3 соответствуют номерам типов пород, приведенных в таблице.

№ п/п Порода Е, V У МН/м5 Мощн ость слоя, м.

Мпа

1 Рыхлые отложения, терригенно-карбонатовая и соляно-мергельная толща 1800 0,4 0,024 350

2 Сильвинито-карналлитовая зона 2000 0,35 0,022 10

3 Каменная соль 4500 0,3 0,022 240

4 Карбонатные породы 6000 0,26 0,027 3400

5 Кристаллический фундамент 10000 0,25 0,030 1000

Для получения векторов смещений необходимо из второго расчетного шага вычесть первый. Отработка моделировалась путем уменьшения модуля упругости пород в области калийных рудников.

На рис. 4 представлена зависимость горизонтальных смещений точек отдельных участков массива от величины модуля упругости среды, моделирующей отработанную часть при условии Динниковского поля напряжений.

В расчетах принималась суммарная мощность отрабатываемых пластов по калию Юм, модуль упругости пород варьировался. Однако, даже для модуля упругости, уменьшенного в 10 раз относительно исходного, на

удалении, равном двойной глубине работ, влияние горных разработок на земную поверхность практически не сказывается.

Рис. 4. Объемная конечно-элементная модель (вид сверху), с нанесенными границами выработанного пространства и график зависимости горизонтальных смещений пунктов от величины модуля упругости пород, моделирующих выработанное пространство.

Известно, что соляные породы обладают реологическими свойствами и, как следствие этого, на уровне соляных залежей должно существовать гидростатическое поле природных напряжений. В связи с этим на следующем этапе были выполнены расчеты, исходя из предположения о гидростатическом распределении напряжений на уровне солей. Действие

дополнительной компоненты напряжений моделировалось прикладыванием к боковым сторонам модели соответствующих значений перемещений.

В остальном методика расчета была аналогична таковой в предыдущем варианте. Полученные результаты практически не отличаются от предыдущих расчетов по Диниковскому полю напряжений.

На рис. 5 изображена совмещенная схема сдвижений земной поверхности, полученных методом численного моделирования отработки сильвинито-карналлитовой зоны района ВКМКС и горизонтальные вектора сдвижений пунктов ГГС по данным инструментальных измерений.

Рис. 5. Вектора сдвижений земной поверхности района г.Березники в плане (м) при условии Диниковского поля исходных напряжений на уровне калийной залежи:

а) в районе г.Соликамск;

б) в районе г.Березники.

Таким образом, основной вывод, сделанный на основании выполненного математического моделирования, заключается в том, что сдвижения земной поверхности, вызванные отработкой калийных рудников, затрагивают лишь сравнительно небольшие участки земной поверхности в районе рудников и не распространяются на всю территорию ВКМКС. Зафиксированные с помощью GPS-технологий величины смещений пунктов на территории ВКМКС, расположенные на значительном удалении от горных работ, вызваны не деятельностью калийных предприятий, а определяются общей геодинамикой региона.

" 18 ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения диссертационной работы «Сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра» выполнен комплекс исследований, направленных на обоснование методов определения и установление параметров процесса сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной добычей полезных ископаемых за период времени, сопоставимый с периодом освоения недр. Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Доказана возможность использования традиционных оптических измерений прошлых периодов и современных ОР8-измерений для определения смещений земной поверхности с необходимой точностью.

2. Разработаны и реализованы на практике методы и алгоритмы построения, уравнивания и сопоставления локальных сетей, созданных по данным традиционных оптических и спутниковых измерений с целью последующего получения векторов сдвижений земной поверхности за период времени, сопоставимый с периодом освоения недр.

3. Получены значения горизонтальных сдвижений отдельных точек земной поверхности районов ВКМКС (за 40 лет) и Кизеловского угольного бассейна (за 50 лет). Выполнена оценка точности определения полученных векторов сдвижений.

4. Установлено, что сдвижения земной поверхности, вызванные отработкой калийных рудников, затрагивают лишь сравнительно небольшие участки земной поверхности в районе калийных рудников и не распространяются на всю территорию ВКМКС, т.е. зафиксированные сдвижения пунктов сети на расстоянии более 1 км не вызваны отработкой калийно-магниевого месторождения напрямую, а могут быть обусловлены геодинамическими факторами, свойственными региону в целом.

5. Установлено, что скорости относительных горизонтальных перемещений тектонических блоков Предуральского краевого прогиба не превышают 1 мм в год. Характер, направление и размер выявленных перемещений земной поверхности не позволяет подтвердить схему блокового строения территории и выявить активные тектонические разломы осадочного чехла и фундамента.

6. Обосновано, что влияние внешних геодинамических факторов на положение опорных пунктов и смещение рабочих реперов наблюдательных станций за сдвижением земной поверхности можно признать несущественным.

7. Рекомендовано дальнейшее совершенствование методики ежегодных повторных ОР8-измерений, выполняемых для контроля остаточных тектонических движений зоны Предуральского краевого прогиба, достигаемое за счет повышения точности технических средств измерения ОР8-векторов и средств их постобработки.

Основные положения'диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Кашников Ю.А., Гришко СВ., Гуляев Н.Ю. Исследования современных движений земной коры с помощью спутниковых систем // Геодезия и Картография. 2001г. №2. С. 12-18.

2. Кашников Ю.А., Гришко СВ., Гуляев Н.Ю., Букин В.Г. Реализация геодинамического полигона на территории Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей (ВКМКС) при помощи спутниковых навигационных систем. // Маркшейдерский вестник. 2001г. № 1-2. С. 53-58.

3. Инструкция по созданию наблюдательных станций и производству инструментальных наблюдений за процессами сдвижения земной поверхности при разработке нефтяных месторождений в регионе ВКМКС // Разработ. ПермГТУ. Авторы - ЮАКашников, С.ГАшихмин, Н.Ю.Гуляев, В.Г.Букин, С.В.Гришко, Пермь, 2003.56с.

4. Гуляев Н.Ю. Мониторинг сдвижений земной поверхности над территорией затопленных шахт Кизеловского угольного бассейна // Уголь. 2002.№12.С-51-52.

5. Гуляев Н.Ю., Кашников Ю.А. Исследование современных горизонтальных сдвижений земной поверхности на основе анализа деформаций государственной геодезической сети территории ВКМКС // Роль геодинамики в решении экологических проблем развития нефтегазового комплекса. IV Международное рабочее совещание. ВНИМИ, Спб., 2003 -С 57-58.

6. Гуляев Н.Ю. Определение многолетних движений земной поверхности в регионах с интенсивным освоением недр с использованием спутниковых измерений // Изв.Вузов. Горный журнал, Екатеринбург, 2004г. № 6, С 47-50.

7. Гуляев Н.Ю. Методы определения современных сдвижений земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра // Геодинамика нефтегазоносных бассейнов. Вторая международная конференция. Рос. гос. ун-т нефти и газа им. И.М.Губкина, М., 2004, Т II. С. 122-123.

Заказ № 453 Подписано в печать 12.11.04 Тираж 100 экз. Усл. п.л. 1 0 0 0 "Цифровичок", тел. 741-18-71,505-28-72 www.cfr.ru

$238 81

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Гуляев, Николай Юрьевич

Глава L Современные представления о сдвижениях земной поверхности в районах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра.

1.1.Геолого-геофизические методы определения процессов формирования рельефа земной поверхности.

1.2.Инструментальные геодезические методы определения сдвижений: земной поверхности.

1.3.Геологическое и неотектоническое строение исследуемых территорий.

Выводы по главе 1.

Глава 2. Методы создания и уравнивания локальных сетей триангуляции И; современных спутниковых навигационных: измерений.

2.1.Методы, технология и последовательность создания Государственных геодезических сетей.

2.2.Методы создания и технология уравнивания локальных сетей триангуляции на территории исследования.

2.3.Технология выполнения, обработки и уравнивания GPS-измерений.

Выводы по главе 2:.

Глава^ 3. Обоснование метода определения сдвижений земной поверхности на основе сопоставления традиционных оптических и современных спутниковых измерений.

З.Г.Применяемые системы координат.

3.2.Методы сравнения локальных сетей.

3.3.Построение векторов смещений пунктов ГТС.

3.3.3.Оценка точности горизонтальных векторов смещений пунктов.

Выводы по главе 3.

Глава 4. Численное моделирование напряженно-деформированного состояния^ территории! верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей с учетом отработки калийных залежей.

4.1.Подбор исходных данных для моделирования.

4.2.Построение объемной конечно-элементной модели и методика выполнения расчета.

Выводы по главе 4.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра"

Актуальность работы:

Одним из результатов все более нарастающего потребления минерально-сырьевых ресурсов человеком стало глобальное изменение экологической и геодинамической безопасности природной среды. Известно, что интенсивная добыча полезных ископаемых привела к увеличению нагрузки на недра и, как следствие, к перераспределению напряженно-деформированного состояния (НДС) весьма значительных объемов горной массы с неблагоприятными последствиями для окружающей природной среды.

Пермская область является одним из наиболее неблагополучных регионов России: по данному признаку. Промышленные горные работы на территории Прикамья ведутся уже в течение трехсот лет, а с особо значительным объемом извлечения горных пород и углеводородов - в последние пятьдесят лет. На территории Прикамья расположены: ныне ликвидированный Кизеловский угольный бассейн, Верхнекамское месторождение калийных солей (ВЬСМКС) и еще 163 нефтяных месторождения различного порядка.

ВКМКС разрабатывается с 1933 года. Залежь калийных солей имеет субмередиальную протяженность в 136 км, субширотную протяженность - 40 км. Площадь 6,5 тыс. км2. Разведанные промышленные запасы составляют 3,4 млрд. т. (сильвинит, карналлит и др.).

Добыча на Кизеловском угольном бассейне началась еще в 1798 году. За это время было добыто около 500 млн. тонн угля. В разные периоды истории бассейна, одновременно в работе находилось до 45 шахт. Пик добычи пришелся на 1960 г. — 12 млн.т. Подработанные территории протянулись более чем на 95 км с севера на юг и около 20 км с запада на восток в средней части бассейна. Площадь подработанных и ныне затопленных шахтных полей достигает 320 км.кв.

В Пермской области также открыто 163 нефтяных месторождения, из которых 98 разрабатываются. Глубина залегания составляет от двух до трех километров. Средняя по области выработанность запасов составляет 50%. Прогнозные ресурсы нефти в области достигаютЗ 60 млн. тонн:

Практика разработки месторождений полезных ископаемых в Пермской области показала, что в данном регионе существуют условия для возникновения техногенных землетрясений, вызванных изменением первоначального напряженно-деформированного состояния (НДС) региона под влиянием инженерной деятельности! человека* и представляющие опасность для его жизни и здоровья. Интенсивная! добыча, калия в районе ВКМКС уже породила техногенные сейсмические явления. Добыча нефти и газа на территории ВКМКС также создает дополнительную нагрузку на недра. Зафиксированы случаи аварий на линейных трубопроводных коммуникациях, связываемые с остаточной тектонической активностью в регионе.

Процессы сдвижения»земной поверхности таких регионов характеризуются тем; что сильно растянуты во времени, охватывают большие территории,, поскольку вызывают изменения гидрологического режима за пределами разработки, требуют длительных периодов контроля и непосредственно связаны с безопасностью ведения горных работ и охраной инженерных сооружений.

Общеизвестно, что деформационные методы контроля развивающихся? деформаций- являются наиболее надежными и представительными, так как они позволяют получать прямые характеристики! процесса. Однако до настоящего времени, чаще всего, изучались деформации локальных участков земной поверхности, так как мониторинг значительных по площади территорий был связан со значительными финансовыми и временными затратами: И' только с появлением i Глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) появилась возможность сравнительно оперативного мониторинга деформационных процессов целых горнопромышленных регионов, т.е. регионов с высокой техногенной нагрузкой на недра.

Как показывает мировой опыт, деформации; земной поверхности далеко неоднородны. Максимального значения они достигают на участках земной коры,, ослабленных тектоническими $ нарушениями, а в местах проведения горных работ, в * течение сравнительно короткого времени могут превышать величины, предельные для; целостности; массива горных пород, слагающих земную кору, иг вызывать активацию тектонических нарушений; Поэтому проблема выявления/ активных тектонических разломов ю нарушений в районе проведения горных работ имеет большое значение для оценки НДС региона и; прогноза его геодинамической безопасности. Определенное значение для рассматриваемой" проблемы имеет учет влияния современной тектонической активности нарушений осадочного чехла и фундамента в местах взаимодействия платформенных регионов, которые на краях дробятся на большое количество микроплит, взаимодействующих между собой. Вероятно, что в зонах краевых прогибов (Предуральский краевой прогиб) верхние части микроплит осадочного чехла могут испытывать локальные горизонтальные перемещения независимо от фундамента, причем механика их перемещений не изучена, а эти участки земной поверхности возможно потенциально опасны для* развития геомеханических процессов.

Существуют различные методы изучения проблем изменения современного напряженного состояния земной коры и связанных с этим; перемещений земной поверхности:

- по геологическим и геофизическим; данным о формировании неотектонических. структур сжатия (складки, надвиги), растяжения (рифты, сбросовые структуры), различных разломов и результатов: непосредственных измерений НДС в горном массиве (метод разгрузки напряжений в кернах, выбуренных в горном массиве). Описанию этих методов посвящены научные труды таких авторов как, И.А. Турчанинова, И.М. Петухова, С.А. Батугина, Г.Т. Нестеренко, П.В. Егорова, Н. Хаста, D.M. Fourmaintraux, J.C. Roegiers, V.M. Машу, W. Wittke и других исследователей.

- по абсолютным величинам скорости тектонических смещений на основе инструментальных геодезических измерений, в этой связи необходимо упомянуть работы W. Wittke, Н. Хаста, IO.A. Кашникова, В .В. Данилова, МА. Иофиса, А.Д. Сашурина и других исследователей.

Вместе с тем, теория и практика вопросов выявления геодинамически активных структур не проработана окончательно, так как не зафиксированы инструментально факты и направления таких движений в региональном масштабе, а также размеры ■; абсолютных и относительных перемещений тектонических блоков относительно друг друга. Существенную помощь в познании этих процессов в регионах с интенсивной техногенной г нагрузкой на недра могут оказать методы, основанные на определении смещений земной поверхности с применением глобальных навигационных спутниковых систем.

Учитывая вышеизложенное, можно сказать, что актуальность вопроса изучения характера современных движений земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра не вызывает сомнения.

Следует отметить, что работа основана на результатах данных геодезических инструментальных наблюдений выполненных на территории ВКМКС и ныне ликвидированного Кизеловского угольного бассейна.

Целью работы является исследование характера сдвижений земной поверхности в регионах добычи полезных ископаемых за период времени, сопоставимый с периодом освоения недр.

Основная идея работы заключается в выявлении сдвижений земной поверхности в зонах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра методом сопоставления традиционных оптических и спутниковых навигационных измерений (GPS-измерений).

Задачи исследования:

- Изучение современного состояния Государственной Геодезической Сети (ГГС) на территории исследуемого участка и установление пригодности ее использования для проведения геодинамических исследований.

- Выполнение уравнивания и оценка точности определения пунктов ГГС по данным традиционных оптических измерений в локальных сетях триангуляции II и III классов.

- Проведение GPS-измерений на пунктах ГГС исследуемой территории, постобработка, уравнивание и оценка точности определения пунктов ГГС по данным GPS-измерений.

- Определение векторов смещений пунктов ГТС за период ее существования на основе совместного анализа и уравнивания данных традиционных оптических и GPS-измерений.

Выполнение математического моделирования сдвижений земной поверхности исследуемой территории с помощью метода конечных элементов и его сопоставление с результатами инструментальных измерений.

Методы и средства проведения исследования включали в себя: анализ и обобщение данных по созданию и современному состоянию ГГС на территориях ВКМКС и Кизеловского угольного бассейна, выполнение GPS-измерений и обработку их результатов, уравнивание и оценку точности определения пунктов ГТС по данным традиционных оптических измерений в локальных сетях триангуляции II и

Ill классов и по данным GPS-измерений, численное моделирование напряженно-деформированного состояния всей территории Соликамской впадины.

При решении поставленных в работе задач по созданию базы данных наблюдений, визуализации полученных результатов и показателей использованы основные положения геоинформатики и методы геоинформационных технологий (ГИС).

При постобработке результатов GPS-измерений использованы методы и алгоритмы обработки данных относительных фазовых GPS-измерений.

Уравнивание и оценка точности материалов традиционных оптических геодезических наблюдений выполнено параметрическим способом по методу наименьших квадратов.

При проведении исследований применялись следующие современные аппаратные вычислительные средства и программное обеспечение:

- двухчастотные GPS-приемники SR 9500 («Leica-Geosystems»);

- программа для обработки и уравнивания GPS-измерений SKI 2.30 («Leica-Geosystems»);

- программа для обработки и уравнивания GPS-измерений Trimble Geomatics Office 1.6 («Trimble navigation»);

- программа для обработки и уравнивания GPS-измерений Gpsurvey 2.35 («Trimble navigation»);

- программа для уравнивания геодезических измерений Trimnet Plus 92.11с («Trimble navigation»);

- геоинформационная система ГИС Arc View 3.2а (ESRI);

- программный комплекс ANSYS (NASA);

Обоснованность и достоверность научных положений и выводов обеспечивается: использованием результатов высокоточных геодезических измерений, выполненных при создании ГГС и при выполнении высокоточных спутниковых наблюдений, использованием общепризнанных методов уравнивания результатов наблюдений, проведением проверочных расчетов тестовых задач, сходимостью полученных выводов с практикой.

Научная новизна исследования; заключается в теоретическом обосновании, систематизации и решении комплекса методических и практических вопросов, связанных с определением сдвижений земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой за период времени сопоставимый с освоением недр методом сопоставления традиционных оптических и современных GPS- измерений.

К основным научным результатам, полученным в диссертации, можно отнести следующее:

1. Установлено, что параметры сдвижений земной поверхности региона Верхнекамского месторождения калийных солей (ВКМКС), возраст которых соизмерим с периодом интенсивного освоения недр региона, на расстоянии, превышающем двойную глубину разработки от границ выработанных пространств, не связаны с разработкой месторождений полезных ископаемых, а зависят от общей геодинамики региона.

2. Получены численные значения относительных горизонтальных перемещений участков земной поверхности района ВКМКС (за 40 лет) и Кизеловского угольного бассейна (за 50 лет), охватывающие практически всю территорию региона Соликамской впадины.

3. Установлено, что скорости относительных горизонтальных перемещений тектонических блоков осадочного чехла зоны Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба не превышают 1 мм в год.

Положения выносимые на защиту:

1. Обоснование метода определения сдвижений земной поверхности на основе сопоставления данных традиционных оптических и современных навигационных спутниковых измерений.

2. Численное моделирование техногенных сдвижений земной поверхности и сопоставление его результатов с результатами инструментальных наблюдений.

Практическая ценность работы: Г. Обоснована методика сопоставления результатов данных традиционных оптических измерений, выполненных при создании ГТС, современных спутниковых навигационных измерений и численного моделирования напряженно-деформированного состояния территории.

2. Созданы GPS-сети на территориях ВКМКС и Кизеловского угольного бассейна, которые используются для проведения инженер но-геодезических и кадастровых работ.

3. Предложены рекомендации; по рациональному размещению опорных пунктов наблюдательных i станций^ за сдвижением земной поверхности региона, ВКМКС и совершенствованию методики ежегодных повторных GPS-измерений, выполняемых для контроля остаточных тектонических движений.

Реализация исследований:

Результаты i работы использовались в общем анализе геодинамического состояния s недр Соликамской впадины Предуральского краевого прогиба при решении вопросов совместной? разработки залежей нефти и калия, а также при решении вопросов создания наблюдательных станций за сдвижением земной 5 поверхности нефтяных месторождений (Сибирского, Шершневского, им. Архангельского), территориально совмещенных с Верхнекамским месторождением калийно-магниевых солей в период 2001-2003 гг.

Апробация работы:

Основные положения диссертационной работы были представлены для обсуждения -? на международной конференции «Геодинамическая и экологическая безопасность при ■ освоении месторождений газа, его транспортировке и хранении» (Санкт-Петербург, ВНИМИ, 15-18 сентября: 2003), на второй международной конференции «Геодинамика нефтегазаносных бассейнов» (г.Москва, Рос:, гос. ун-т нефти и газа им.Губкина, 19-21 октября 2004г.), на научно-технических советах ООО5 «ЛУКОЙЛ-Пермь»,, а также на научно-технических; семинарах кафедры МДГиГИС Пермского государственного технического университета.

Объем работы и ее структура:

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, изложена на 147 страницах, содержит 14 таблиц, 23 рисунка и 6 приложений. Список использованных источников состоит из 133 наименований.

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Гуляев, Николай Юрьевич

Выводы по главе 4.

1. По результатам численного моделирования напряженно-деформированного состояния территории ВКМКС установлена зависимость параметров сдвижения земной поверхности от степени отработки сильвинито-карналитовой зоны, моделируемой изменением модуля упругости, и расстояния от границы ведения горных работ.

2. Результаты численного моделирования земной поверхности, выполненного по району ВКМКС, показали, что горизонтальные сдвижения земной поверхности, вызванные отработкой калийных рудников, затрагивают лишь сравнительно небольшие участки земной поверхности в районе отработки калийных рудников и не распространяются на расстояние большее двойной глубины разработки, следовательно, не могут повлиять на геодинамику всего региона.

3. Направления горизонтальных векторов смещений пунктов 105, 112, 113, 204, 225, 227 локальной сети ВКМКС, полученные инструментальными геодезическими методами, совпадают с результатами, полученными путем численного моделирования сдвижений земной поверхности от отработки сильвинито-карналитовой зоны.

4. Зафиксированные многолетние сдвижения земной поверхности пунктов, расположенных на значительном удалении от отрабатываемых шахтных полей, могут быть вызваны геодинамическими факторами, свойственными региону в целом.

5. Влияние внешних геодинамических факторов на положение рабочих и опорных пунктов наблюдательных станций за сдвижением земной поверхности нефтяных и калийных месторождений можно признать не существенным.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе выполнения диссертационной работы «Сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной техногенной нагрузкой на недра» выполнен; комплекс исследований, направленных на обоснование методов определения и установление параметров процесса сдвижения земной поверхности в регионах с интенсивной добычей полезных ископаемых за период времени, сопоставимый с периодом освоения недр. Основные выводы, научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

1. Доказана возможность использования традиционных оптических измерений прошлых периодов и современных GPS-измерений для определения смещений земной поверхности с необходимой точностью.

2. Разработаны и реализованы на практике методы и алгоритмы построения, уравнивания и сопоставления локальных сетей, созданных по данным традиционных оптических и спутниковых измерений с целью последующего получения векторов сдвижений земной поверхности за период времени, сопоставимый с периодом освоения недр.

3. Получены значения горизонтальных сдвижений отдельных точек земной поверхности районов ВКМКС (за 40 лет) и Кизеловского угольного бассейна (за 50 лет). Выполнена оценка точности определения полученных векторов сдвижений.

4. Установлено, что сдвижения земной поверхности, вызванные отработкой калийных рудников, затрагивают лишь сравнительно небольшие участки земной поверхности в районе калийных рудников и не распространяются на всю территорию ВКМКС, т.е. зафиксированные сдвижения пунктов сети на расстоянии более 1 км не вызваны отработкой калийно-магниевого месторождения напрямую, а могут быть обусловлены геодинамическими факторами, свойственными региону в целом.

5. Установлено, что скорости, относительных горизонтальных перемещений; тектонических блоков Предуральского краевого прогиба не превышают 1 мм в год. Характер, направление и размер: выявленных перемещений земной поверхности не позволяет подтвердить схему блокового строения территории и выявить активные тектонические разломы осадочного чехла и фундамента.

6. Обосновано, что влияние внешних геодинамических факторов на положение опорных пунктов и смещение рабочих реперов наблюдательных станций за сдвижением земной поверхности можно признать несущественным.

7. Рекомендовано дальнейшее совершенствование методики ежегодных повторных GPS-измерений, выполняемых для контроля остаточных тектонических движений зоны Предуральского краевого прогиба, достигаемое за счет повышения точности технических средств измерения GPS-векторов и средств их постобработки.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Гуляев, Николай Юрьевич, Пермь

1. Азаров Б.Ф. Исследования смещений геодезических пунктов по результатам повторных геодезических наблюдений: Дис.к.т.н.- Новосибирск, 1987.

2. Алексашин Е.П., Ширенин А.М. Методы и алгоритмы определения параметров преобразования между различными системами координат применительно к задачам обработки спутниковых измерений // Геодезия и картография. 2004: № 6.С.-5-29.

3. Аплонов С.В. Геодинамика: Учебник. СПб: Изд-во С-Петерб.ун-та, 2001 —360с.

4. Асанов В.А., Токсаров В.Н. Напряженное состояние пород Верхнекамского калийного месторождения // Горные науки на рубеже XXI века. Екатеринбург: УрОРАН, 1998.-с8-10.

5. Антипов А.В., Гаврилов С.Г. Совершенствование геодезической сети Москвы // Геодезия и картография. 2003. №9.с.-5-13.

6. Антонович К.М. Спутниковый мониторинг земной поверхности // Геодезия и картография. 2004. №1.с.-4-11.

7. Барях А.А., Константинова С.А., Асанов В.А. Деформирование соляных пород. Екатеринбург, УрО РАН. 1996.- с.91-107.

8. Барях А.А., Маловичко А.А., Шумихина A.IO. Формирование зон техногенной нарушенности над выработанным пространством калийных рудников. // ФТПРПИ -1996.-№2.-с.36-47.

9. Батугина И.М., Петухов. И.М. Геодинамическое районирование месторождений при проектировании и эксплуатации рудников. М.:Недра, 1988.-166с.

10. Ю.Батугина И.М. Геодинамическое районирование территории Российской Федерации // X Межотраслевое координационное совещание по проблемам геодинамической безопасности — Екатеринбург: У111 А, 1997. — с. 33-35.

11. Белоусов В.В. Основы геотектоники. М.Недра, 1975. — 620с.

12. Бородко А.В., Г.Н.Ефимов. О реконструкции геодезических сетей городов Московской области. // Геодезия и картография. 2002. №6.с.-26-29.

13. Бородко А.В. Создание и реконструкция городских геодезических сетей по спутниковым технологиям // Геодезия и картография. 20041 №2.с.-15-25.

14. Н.Блоковая физико-геологическая модель земной коры среднего Урала, Приуралья и Верхнекамского региона // Отчет о научно-исследовательской работе. УГГГА. Рук. работы Филатов В.В. Фонды ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь». 1998г.

15. Болыпаков В.Д. Справочник геодезиста. Кн.2. М.: Недра, 1985. - 440с.

16. Булычев Н.С. Механика подземных сооружений.-М.:Недра,1982.-270с.

17. Воинов К.А. Оценка поля напряжений и подвижности структурных блоков по результатам обработки механизмов очагов сейсмических событий. // Проблемы геотехнологии и недроведения. (Мельниковские чтения) т.З. — Екатеринбург: УрО РАН, 1998.-с. 80-88.

18. Волков В.И. Условия эффективного применения метода повторного нивелирования при изучении свременных вертикальных движений земной коры на геодинамических полигонах: Дис. к.т.н.- Спб, 1994.— 338с.

19. Гаврилов С.Г. Разработка и исследование технологии повторных геодезических измерений при изучении движений земной поверхности на локальных участках: Дис.к.т.н.- Москва, 1990.

20. Генике А.А., Побединский Г.Г. Глобальная спутниковая система определения местоположения GPS и ее применение в геодезии. — М.: Картгеоцентр-Геодезиздат, 1999г.

21. Гео динамический мониторинг с помощью спутниковых навигационных систем территории нефтяных месторождений в районе ВКМКС // Отчет о НИР. Рук.работы Кашников IO.A. Фонды ЗАО «ЛУКойл-Пермь». 1999г.

22. Геодезический мониторинг по выявлению опасных деформационных процессов на примере московского региона // Научно-технический отчет. МИИГАиК, Москва.-1998г.

23. Герасимов.А.П Уравнивание государственной геодезической сети. — М.: «Картгеоцентр» «Геоиздат», 1996.- 216 с.

24. Герасименко М.Д., Шароглазова Г.А. Определение современных движений земной коры из повторных измерений // Геодезия и картография. 1985, №7 — с.25-28.

25. Гетманов Р.В. Деформация дневной поверхности Земли как результат соляного тектогенеза // Геодезия и картография. 2003. №4.с.-21-25.

26. Гридин В.И. Сопряженный мониторинг экологического состояния нефтегазоносных акваторий // Газовая промышленность. — 1997. №7. — с.43-46.

27. Гридин B.Hi, Дмитриевский А.Н. Системно-аэрокосмическое исследование нефтегазоносных территорий. М.:НаукаД994.-286с.

28. Глобальная спутниковая радионавигационная система ГЛОНАСС М.:ИПРЖР, 1998;

29. Гордеев В.А. Основы теории ошибок измерений. Екатеринбург: УГТА. 2000. — с. 182.

30. Гудков В.М., Хлебников А.В. «Математическая обработка маркшейдерско-геодезических измерений» М.: Недра, 1990.-335с.

31. Гуляев Н.Ю. Мониторинг сдвижений земной поверхности над территорией затопленных шахт Кизеловского угольного бассейна // Уголь. 2002. №12.с.-51-52.

32. Гутерман В.Г. Вертикальные тектонические движения и их следствие: Дис.д.тль-Киев, 1986.

33. Глушков В.В., Насретдинов К.К., Шаравин А.А. Космическая геодезия: методы и перспективы развития.- М. Институт политического и военного анализа, 2002. — 448с.

34. Данилов В.В. Методы обработки повторных геодезических измерений, проводимых в целях выявления горизонтальных деформаций земной коры // Академия наук СССР. Труды геофизического института. 1949. № 5 (132). с.-117-133.

35. Ильиных Ю.А. и др. Детальные аэрокосмогеологические исследования в масштабе 1:50000 в пределах Соликамской впадины в 1983-—1986 гг. Отчет оработе аэрогеологической партии №2 в 1985 — 1986 гг.—Пермь, фонды ОАО «Геологопоисковая контора», 1986.

36. Ильиных Ю.А. и др. Детальные аэрокосмогеологические исследования в восточной части Висимской впадины /правобережье р. Камы/в 1987—1989 гр. /отчет отряда № 2 аэрогеологической партии/. — Пермь, фонды ОАО «Геологопоисковая контора», 1989.

37. Ильиных Ю.А. и др. Детальные аэрокосмогеологические исследования в бассейне нижнего течения р. Иньвы /1989—1992 гг./. Отчет отряда № 2 аэрогеологической партии. Пермь, 1992, фонды ОАО «Геологопоисковая контора».

38. Иофис М.А, Шмелев А.И. Инженерная геомеханика при подземных разработках. М: Недра, 1985г. 248с.

39. Инструкция о построении государственной геодезической сети СССР. ГУГК. М., Недра, 1966.-236с.

40. Инструкция по защите рудников от затопления и охране объектов на земной поверхности от вредного влияния подземных горных разработок в условиях Верхнекамского месторождения калийных солей. -С-Петербург, Пермь, 1994.

41. Исследование влияния добычи нефти на напряженно-деформированное состояние горного массива в районе ВКМКС. Отчет о НИР. Рук.работы Кашников Ю.А. Фонды ЗАО «ЛУКойл-Пермь». 1998г.- 190с.

42. Инструкция по производству маркшейдерских работ. РД 07-603-03. М: ФГУП «НТЦ «Промышленная безопасность», 2004. -117с.

43. Кассин Г.Г. и др. Отчет по теме 62 —201 — 83 «Обобщение материалов детальных аэромагнитных съемок в комплексе с другими геофизическими методами на территории Пермского Приуралья».— Свердловск, фонды ОАО «Пермнефтегеофизика», 1985.

44. Кешин М.О., Обработка фазовых измерений спутников GPS в региональной геодинамической сети: Дис. к. ф-м.н. Спб, 1998 — 131с.

45. Кузьмин Ю.О. Современная геодинамика и: оценка геодинамического риска при недропользовании. М.: Агентство экономических новостей, 1999.-220с.

46. Козырев А.А., Савченко С.Н. Разработка методических принципов диагностики тектонических напряжений в верхней части земной коры с целью управления динамическими проявлениями горного давления.-Апатиты: КНЦ РАН, 1994-64с;, с.59-64.

47. Козырев А.А. Геодинамическая безопасность при освоении недр и земной поверхности. Апатиты: КНЦ РАН, 2003 .-207с.с. 188-190.

48. Константинова С.А., Хронусов В.В., Филатов В.В. К оценке геодинамической обстановки в верхнекамском регионе 7/ Проблемы геотехнологии и недроведения. (Мельниковские чтения) т.З. Екатеринбург: УрО РАН, 1998. — с. 243-248.

49. Копнин В.И. Кассин Г. А. Попов Б. А. Геофизические исследования на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей. Известия вузов. Горный журнал. 1995. - №6.-с.150-1611

50. Кочарян Г.Г., Лившиц Л.Д., Павлов Д.В. Исследование деформационных свойств и проницаемости зон нарушений сплошности скальных массивов. Геоэкология, инженерная геология, гидрогеология, геокриология. 2001г. №1. — с.3-15.

51. Краснопггейн А.Е., Щукин В;А. Направления и организация мониторинговых систем в горнодобывающих районах // Горные науки на рубеже XXI века. -Екатеринбург: УрО РАН, 19981 с.275-280.

52. Красовский Ф.Н. Схема и программа государственной триангуляции. Издание Главного Геодезического Комитета ВСНХ-СССР. М., 1928 г.

53. Крюков Ю.А. В.В. Гаревский. Устойчивость реперов в зависимости от их геолого-геоморфологического положения // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 1973. №4 с. 37-41.

54. Курлени М.В. Управление горным давлением в тектонически напряженных массивах. Апатиты, РАН, КНЦ. - 162с.

55. Курочкин П.Е. Совершенствование методики высокоточных угловых измерений и определение параметров современных горизонтальных движений земной коры методом триангуляции. Дис.к.т.н.- Днепропетровск, 1987.

56. Куштин И.Ф. Геодезия: Учебно-практическое пособие. — М.: «Издательство ПРИОР», 2001-448с.

57. Лазаревич Т.И., Мулев С.Н. Опыт мониторинговых геодинамических процессов в Кузбасе // Проблемы геодинамической безопасности. — Спб.: ВНИМИ, 1997.-с. 17-23.

58. Методические указания по созданию, контролю и реконструкции маркшейдерско-геодезических сетей на нефтяных и газовых месторождениях с использованием спутниковой аппаратуры. Санкт-Петербург, изд.ВНИМИ, 1998г.

59. Мещеряков Ю.А. Изучение современных движений земной коры и проблемы прогноза землетрясений // Современные движения земной коры. М.ВИНИГИ, 1968. №3. - с.44-62.

60. Мовсесян Р.А., Баласанян С.Ю. Сейсмическая геодезия новое направление в геодинамике // Геодезия и картография. 2003. №1.с.-27-31.

61. Моги. К. Предсказание землетрясений. -М.:Мир, 1988.-382с.

62. Моловичко А.А. Землетрясение в районе второго березниковского пруда 9 октября 1997г. // Горные науки на рубеже XXI века; Екатеринбург: УрО РАН; 19981 —с.165-170.

63. Морозов В.П.Курс сфероидической геодезии. М.: Недра, 1979 — 296с.

64. Наблюдения за сдвижением земной поверхности на Сибирском месторождении нефти // Отчет о работе. ПермГТУ. Рук. работы Кашников IO.A. Фонды ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь». 2001г.91 .Никонов H.A. Голоценовые и современные движения земной коры. — М.Недра, 1977. -240с.

65. Панжин А.А. Исследование короткопериодных деформаций разломных зон верхней части земной коры с приминением систем спутниковой геодезии. Маркшейдерия и недропользование. — 2003.- №2 -с.43-54.

66. Певнев А.К. Почему геодезия? // Геодезия и картография. — 1997. №3 — с. 27-32.

67. Певнев А.К. Прогнозировать землетрясения можно. Вестник Российской академии наук. 1998, том 68, №11 с. 999-1006.

68. Пеллинен Л.П. Высшая геодезия. — М.Недра, 1978. — 263с.

69. Петухов И.М., Ватутина. И.М. Геодинамика недр. -М.:Недра, 1996.-217с.

70. Петухов И.М. Содержание и перспективы развития межотраслевой координационной программы «геодинамическая безопасность» // X Межотраслевое координационное совещание по проблемам геодинамической безопасности — Екатеринбург: УГГТА, 1997.-е. 4-9.

71. Подлипский СЛ. О геодезических измерениях движений земной коры // Геодезия и картография. 2002. №5.с.-4-17-22.

72. ЮО.Предварительное изучение сейсмической активности района разрабатываемых месторождений нефти ЗАО «ЛУКОЙЛ-Пермь» //Отчет о НИР. Инст. геофизики УрО РАН, Екатеринбург.-1997.-72с.

73. Прихода А.Г., Лапко А.П., Мальцев Г.И., Бунцев И.А. Спутниковое обеспечение сейсморазвед очных работ: Методические рекомендации; — Новосибирск:. СНИИГГиМС, 2002-144с.

74. Руководство; по геодинамическим наблюдениям и исследованиям для объектов t топливно-энергетического комплекса: АО «Институт Гидропроект»; Савич А.И., Степанов В.В., А.В.Рожин и др.- М.:Институт Гидропроект, 1997. — 124с.

75. Саньков BIA., Леви К.Г., Кале Э. и. др. Современные и голоценовые горизонтальные движения на Байкальском геодинамическом полигоне. Геология и геофизика, 1999, т.40, №3, с. 422-430.

76. Юб.Сашурин А.Д., Балек А.Е. Натурные исследования периодических изменений напряженно-деформированного состояния скального массива // Проблемы геотехнологии и недроведения. (Мельниковские чтения) т. Г. Екатеринбург: УрО РАН, 1998: -с. 178-184.

77. Сашурин А.Д., Панжин А.А. Масштабное техногенное воздействие горных разработок на участок литосферы // Проблемы геотехнологии и недроведения. (Мельниковские чтения) т. 1. — Екатеринбург: УрО РАН, 1998.-е. 170-177.

78. Серапинас В.В., Глобальные системы позиционирования: Учеб: Изд. — М.: ИКФ «Каталог», 2002. 106с.

79. Ю.Сидоров В.А. и др. Комплексное изучение современных движений земной поверхности в пределах Дороховского полигона и других площадей Пермской области. Отчет по х19 сИГиРГИ за 1986-1987г. -М.: фонд ОАО ГПК, 1989.

80. М.Соловьев Ю.А. Системы спутниковой навигации. — М.: Эко-Трендз,2000 — 267с.

81. Стихарев А.Г. Изучение техногенных движений земной поверхности на нефтяных месторождениях Припятской впадины. В сб. «Комплексные геодинамические полигоны». М.гНаука, 1984.-С.48-50.

82. Пб.Смирнов С.П., Андреев А.В;, Верещагин Г.С. Использование GPS- аппаратуры для наблюдений за сдвижением горных пород и земной поверхности // Маркшейдерский вестник. — 1997. — с.27-28.

83. Система обеспечения геодинамической и экологической безопасности при проектировании и эксплуатации объектов ТЭК. — Санкт-Петербург: ВНИМИ, 2001.

84. Турчанинов И.А., Иофис М.А., Каспарьян Э.В. Основы механики горных пород-М.:Недра.-1989.-332с

85. Фадеев А.Б. Метод конечных элементов в геомеханике. М.: Недра, 1987 — 221с.

86. Г.Фадеев А.О. Математическое моделирование напряженного состояния земной коры Восточно-Европейской платформы: Дис. к.ф-м наук. М. 2000.-219 с.

87. Филатов В.В. Кассин Г.А., Попов, Б.А. Геофизические исследования на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей. Известия вузов. Горный журнал. 1995. - №6. - с.150-161.

88. Хронусов В.В. О влиянии; складчатых тектонических форм на распределение: напряжений в ненарушенном, горными работами породном массиве // Горные науки на рубеже XXI века. — Екатеринбург: УрО РАН, 1998. — с 128-130.

89. Шабаров А.Н. Состояние и перспективы геодинамической безопасности на предприятиях и объектах России // X Межотраслевое координационное совещание по проблемам геодинамической безопасности Екатеринбург: УГГТА, 1997.-с. 16-26.

90. Шеховцев Г.А. Оценка точности положения геодезических пунктов. — М.: Недра, 1991.-253с.

91. Шитин С.Т. и др. Региональные аэрогеологические исследования в северовосточной части Пермской области в 1980 — 83 гг. /Отчет аэрогеологической партии №1/ —Пермь, фонды ОАО «Геологопоисковая контора», 1983.

92. Chin L.Y & RRBoade. Numerical simulation of Ekofisk reservoir compaction and subsidens: Treating the mechanical behavior of the overburden and reservoir. EUROCK-94, Balkema, Rotterdam, s.787-794.

93. Fourmaintraux D.M., Flouzat M., Bouteca M.J., Kasser M. Improved subsidence monitoring methods. EUROCK-94, Balkema, Rotterdam, s.549-556.

94. Ratigan J.L. Ground subsidens at Mont Belvieu, Texas, 1988 throug 1993. EUROCK-94, Balkema, Rotterdam, s.561-566.

95. Wittke, W.: Rock Mechanics, Theory and Applications with case histories, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, London, Paris, Tokio, Hongkong, Barcelona, 1990a.

96. Understanding GPS: principles and application. Eliotte kaplan editor.— Artech House Publish Ers. Boston — London, 1996.