vestnik Журнал "Вестник Сибирского государственного университета геосистем и технологий (СГУГиТ)" 2411-1759 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет геосистем и технологий (СГУГиТ)" RU https://vestnik.sgugit.ru 10.33764/2411-1759-2019-24-2-35-44 Геодезия и маркшейдерия Геофизический мониторинг опасных техногенных проявлений на подрабатываемых территориях В. Ф. Гордеев Гордеев В. Ф. С. Ю. Малышков Малышков С. Ю. В. И. Поливач Поливач В. И. Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН, 634055, Россия, г. Томск 2019 24 2 35 44 © В. Ф. Гордеев, С. Ю. Малышков, В. И. Поливач, 2019 2019 В. Ф. Гордеев, С. Ю. Малышков, В. И. Поливач Эта статья дотупна по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная. Современное развитие экономики требует увеличения добычи полезных ископаемых шахтным способом, что повышает риски возникновения катастрофических проявлений на подрабатываемых территориях. Задача оценки устойчивости горных пород на подрабатываемых территориях требует не только предварительных инженерно-строительных изысканий, но и непрерывного оперативного мониторинга техногенной геодинамики с возможностью информирования о потенциальных угрозах провалов. Для решения этой задачи необходимо использовать принципиально новые физические принципы оценки напряженно-деформированного состояния горного массива. В работе описывается использование оригинального геофизического метода, основанного на регистрации естественного импульсного электромагнитного поля Земли (ЕИЭМПЗ). Суть метода заключается в выделении пространственных вариаций интенсивности сигнала ЕИЭМПЗ на фоне суточных изменений и сигналов техногенного происхождения. Экспериментально показана пространственная взаимосвязь относительной интенсивности сигнала от напряженно-деформированного состояния горного массива, что может быть использовано для геофизического мониторинга опасных техногенных проявлений на подрабатываемых территориях. Апробация метода проводилась в течение двух лет, на возникшем провале в районе г. Соликамска. Авторы делают выводы об эффективности примененных решений для мониторинга техногенной геодинамики на подрабатываемых территориях. мониторинг естественное импульсное электромагнитное поле Земли ЕИЭМПЗ подрабатываемые территории техногенная геодинамика провал monitoring Earth’s natural pulsed electromagnetic field ENPEMF anthropogenic soils geodynamics cave-in Аксютин О. Е. Повышение надежности функционирования газотранспортных систем ОАО «Газпром» // III Международная научно-техническая конференция «Газотранспортные системы: настоящее и будущее» : сб. тезисов (27–28 октября 2009 г.). – пос. Развилка, Московская обл. (Россия) : ВНИИГАЗ. – С. 4. Обеспечение надежности транспортировки газа на участках развития опасных геологических процессов с использованием новых технологий диагностики / А. В. Завгороднев, А. Н. Колотовский, Н. Г. Ткаченко, А. Ю. Астанин, С. Г. Петров // Газовая промышленность. – 2011. – № 10. – С. 10–14. Воробьев А. А. О возможности электрических разрядов в недрах Земли // Геология и геофизика. – 1970. – № 12. – С. 3–13. Воробьев А. А. Тектоноэлектрические явления и возникновение естественного импульсного электромагнитного поля Земли. – Томск : ЕИЭМПЗ, 1979. – 585 с. – Рукопись представлена Томским политехническим институтом. Деп. в ВИНИТИ. Импульсное электромагнитное излучение минералов и горных пород, подверженных механическому нагружению / Р. М. Гольд, Г. П. Марков, П. Г. Могила, М. А. Самохвалов // Физика Земли. – 1975. – № 7. – С. 109–111. Оперативные электромагнитные предвестники землетрясений / М. Б. Гохберг, В. А. Моргунов, Е. А. Герасимович, Е. А. Матвеев. – М. : Наука, 1985. – 116 с. Гохберг М. Б., Моргунов В. А., Похотелов О. А. Сейсмоэлектромагнитные явления. – М. : Наука, 1988. – 174 с. Мастов Ш. Р., Саломатин В. Н., Яворович Л. В. Выявление степени деформации участков оползня методом регистрации импульсов электромагнитного поля // Инженерная геология. – 1983. – № 2. – С. 98–101. Автоматизированная станция оперативного прогноза землетрясений (опыт четырехлетней эксплуатации) / С. Г. Шталин, С. Ю. Малышков, Ю. П. Малышков, В. Ф. Гордеев, О. К. Масальский // Физические основы прогнозирования разрушения горных пород : материалы 1-й Междунар. школы-семинара (г. Красноярск, 9–15 сентября 2001 г.) / ред. В. А. Мансуров. – Красноярск : СибГАУ, 2002. – С. 324–330. Малышков С. Ю., Гордеев В. Ф., Поливач В. И. Картирование аномалий напряженно-деформированного состояния грунтов и оценка опасности разрывных нарушений для промышленных объектов // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016. XII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия» : сб. материалов (Новосибирск, 18–22 апреля 2016 г.). – Новосибирск : СГГА. Т. 2. – С. 13–18. Detection of geodynamic activity areas based on the Earth's electromagnetic noise parameters / V. F. Gordeev, S. Yu. Malyshkov, S. G. Shtalin, V. I. Polivach, V. A. Krutikov // IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science. – 2016. – Vol. 48. – 012026. doi: 10.1088/1755-1315/48/1/012026. Малышков Ю. П., Гордеев В. Ф., Малышков С. Ю. Регистратор импульсных электромагнитных полей для геофизической разведки // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016. XII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Недропользование. Горное дело. Направления и технологии поиска, разведки и разработки месторождений полезных ископаемых. Геоэкология» (Новосибирск, 18–22 апреля 2016 г.). – Новосибирск : СГГА. Т. 2. – С. 68–72. Гордеев В. Ф., Поливач В. И., Малышков С. Ю. Метод естественного импульсного электромагнитного поля Земли для мониторинга динамики грунтов // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016. XII Междунар. науч. конгр. : Междунар. науч. конф. «Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология» (Новосибирск, 18–22 апреля 2016 г.). – Новосибирск : СГГА. Т. 2. – С. 152–157. Малышков С. Ю., Гордеев В. Ф., Поливач В. И. Полевые исследования динамики техногенного оползня // Геология и геофизика Юга России. – 2017. – № 2. – С. 82–90. Разработка и реализация программного обеспечения для визуализации и анализа данных геофизических регистраторов / В. Ф. Гордеев, С. Ю. Малышков, И. А. Ботыгин, В. С. Шерстнёв, А. И. Шерстнёва // Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы : тезисы докладов XXIII Междунар. симпозиума. – Иркутск, 2017. – С. D514–D518. Lightning discharge bearing by monitoring of dangerous geological processes with a system based on Earth's natural pulsed electromagnetic field parameters / V. F. Gordeev, S. Yu. Malyshkov, V. A. Krutikov, V. I. Polivach, S. G. Shtalin // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. – 2018. – Vol. 211. – 012073. doi: 10.1088/1755-1315/211/1/012073. Malyshkov S. Yu., Gordeev V. F., Pustovalov N. A. Detailing the tectonic structure of a nuclear industry construction site using an Earth’s natural pulsed electromagnetic field method // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science – 2018. – Vol. 211. – 012077. doi: 10.1088/1755-1315/211/1/012077. Electromagnetic Fields: Principles, Engineering Applications and Biophysical Effects. Chapter 1 / Y. P. Malyshkov, S. Yu. Malyshkov, V. F. Gordeev, S. G. Shtalin, V. I. Polivach, V. A. Krutikov, M. M. Zaderigolova // Earth’s Natural Electromagnetic Noises in a Very-Low Frequency Band. – Nova Science Publishers, Inc., 2013. – P. 1–86. Earth’s Natural Electromagnetic Noises: Their Deep-Seated Origin, Effect on People, Recording and Application in Geophysics, Institute of Monitoring of Climate and Ecosystems, Siberian Branch of the Russian Academy of Science, Russia, and others / Y. P. Malyshkov, S. Yu. Malyshkov, V. F. Gordeev, S. G. Shtalin, V. I. Polivach, V. A. Krutikov, M. M. Zaderigolova // Journal of Magnetohydrodynamics, Plasma, and Space Research. – 2015. – Vol. 20, No. 2. – P. 107–192. Анализ предвестников напряженного состояния региональных геосистем / Н. Н. Чередько, В. А. Тартаковский, Ю. В. Волков, В. А. Крутиков, В. Ф.Гордеев, С. Ю. Малышков // Системы контроля окружающей среды – 2018 : тезисы междунар. науч.-технич. конференции (5–9 ноября 2018 г.). – Севастополь : РИО ИПТС, 2018. – С. 96. Gordeev V. F., Malyshkov S. Y., Polyvach V. I. Electromagnetic Method for Exogenetic Geodynamic Elements Mapping in Permafrost Environment // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – Vol. 189, No. 1. – 012006. Gordeev V. F., Kabanov M. M., Kapustin S. N. Algorithm and Software for Landslide Slopes Stability Estimation with Online Very Low Frequency Monitoring // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. – 2017. – Vol. 189, No. 1. – 012015.