Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining
High-accuracy prediction of geological faults, especially small-amplitude tectonic faults, is essential for an efficient and safe underground mining. Having such information about the location of tectonic faults in the rock mass reduces the likelihood of rock collapse and outburst, gas explosion, a...
Збережено в:
| Дата: | 2023 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2023
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/273645 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозиторії
Geofizicheskiy Zhurnal| id |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-273645 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Geofizicheskiy Zhurnal |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
геологічне порушення малоамплітудне тектонічне порушення гірнича виробка підземна сейсморозвідка відбивні хвилі спільна глибинна точка високоточний прогноз поле шахти 2D і 3D сейсмічні знімання інтерпретація geological fault low-amplitude tectonic fault drift of a mine underground seismic survey reflected waves common deep point high-accuracy predictions mining field 2D and 3D seismic survey interpretation |
| spellingShingle |
геологічне порушення малоамплітудне тектонічне порушення гірнича виробка підземна сейсморозвідка відбивні хвилі спільна глибинна точка високоточний прогноз поле шахти 2D і 3D сейсмічні знімання інтерпретація geological fault low-amplitude tectonic fault drift of a mine underground seismic survey reflected waves common deep point high-accuracy predictions mining field 2D and 3D seismic survey interpretation Sukhinina, O.V. Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining |
| topic_facet |
геологічне порушення малоамплітудне тектонічне порушення гірнича виробка підземна сейсморозвідка відбивні хвилі спільна глибинна точка високоточний прогноз поле шахти 2D і 3D сейсмічні знімання інтерпретація geological fault low-amplitude tectonic fault drift of a mine underground seismic survey reflected waves common deep point high-accuracy predictions mining field 2D and 3D seismic survey interpretation |
| format |
Article |
| author |
Sukhinina, O.V. |
| author_facet |
Sukhinina, O.V. |
| author_sort |
Sukhinina, O.V. |
| title |
Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining |
| title_short |
Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining |
| title_full |
Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining |
| title_fullStr |
Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining |
| title_full_unstemmed |
Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining |
| title_sort |
identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining |
| title_alt |
Виявлення геологічних порушень геофізичними методами з метою прогнозу загрозливих факторів при підземній розробці корисних копалин |
| description |
High-accuracy prediction of geological faults, especially small-amplitude tectonic faults, is essential for an efficient and safe underground mining. Having such information about the location of tectonic faults in the rock mass reduces the likelihood of rock collapse and outburst, gas explosion, and water breakthrough during the mining operations. Modeling of the tectonic structure of the rock mass based on the data from the exploratory drilling and ground geophysical observations is of crucial importance to the extraction of mineral raw materials. Typically, in the areas of mineral extraction, tectonic faults in the rock mass are well studied using these data, but the predicted faults are represented by simplified imaginary surfaces that separate different structural parts of the rock mass and are not normally found by mining in such a form.
The actual structure of tectonic faults is revealed in the course of mining, but the use of seismic survey is required for further prediction of such faults. The experience of applying these methods is shown in the examples of studies of tectonic faults of coal seams in the Donbass mines during the period from 2008 to 2012.
To illustrate the capabilities of underground and surface 2D seismic surveys to accurately predict the location of faults, a site was chosen at the Dneprovskaya mine, which is characterized by the most amount of data collected from exploration drilling and geophysical methods. Also, in contrast to the mining practice when the coal seams areas are discarded based on the results of research due to difficult geological conditions or are not documented by geologists in the process of panel mining, this specific area is distinguished by the completeness of mapping of real faults exposed by mining operations. Predictions of faults obtained by preliminary and CDP seismic surveys are compared with the real faults exposed by mining operations.
An example of research at the Krasnolimanskaya mine shown in this paper is among a few isolated cases utilizing 3D CDP seismic survey at mines. The results of the prediction of tectonic faults and the specifics of data processing and interpretation are examined.
The research results considered in this paper can be used for further development of seismic survey methods for high-accuracy prediction of geological faults.
|
| publisher |
Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| publishDate |
2023 |
| url |
https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/273645 |
| work_keys_str_mv |
AT sukhininaov identificationofgeologicalfaultsbygeophysicalmethodsforriskassessmentinundergroundmining AT sukhininaov viâvlennâgeologíčnihporušenʹgeofízičnimimetodamizmetoûprognozuzagrozlivihfaktorívpripídzemníjrozrobcíkorisnihkopalin |
| first_indexed |
2024-04-21T19:43:53Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:43:53Z |
| _version_ |
1796974715793833984 |
| spelling |
journalsuranua-geofizicheskiy-article-2736452023-02-22T20:41:14Z Identification of geological faults by geophysical methods for risk assessment in underground mining Виявлення геологічних порушень геофізичними методами з метою прогнозу загрозливих факторів при підземній розробці корисних копалин Sukhinina, O.V. геологічне порушення малоамплітудне тектонічне порушення гірнича виробка підземна сейсморозвідка відбивні хвилі спільна глибинна точка високоточний прогноз поле шахти 2D і 3D сейсмічні знімання інтерпретація geological fault low-amplitude tectonic fault drift of a mine underground seismic survey reflected waves common deep point high-accuracy predictions mining field 2D and 3D seismic survey interpretation High-accuracy prediction of geological faults, especially small-amplitude tectonic faults, is essential for an efficient and safe underground mining. Having such information about the location of tectonic faults in the rock mass reduces the likelihood of rock collapse and outburst, gas explosion, and water breakthrough during the mining operations. Modeling of the tectonic structure of the rock mass based on the data from the exploratory drilling and ground geophysical observations is of crucial importance to the extraction of mineral raw materials. Typically, in the areas of mineral extraction, tectonic faults in the rock mass are well studied using these data, but the predicted faults are represented by simplified imaginary surfaces that separate different structural parts of the rock mass and are not normally found by mining in such a form. The actual structure of tectonic faults is revealed in the course of mining, but the use of seismic survey is required for further prediction of such faults. The experience of applying these methods is shown in the examples of studies of tectonic faults of coal seams in the Donbass mines during the period from 2008 to 2012. To illustrate the capabilities of underground and surface 2D seismic surveys to accurately predict the location of faults, a site was chosen at the Dneprovskaya mine, which is characterized by the most amount of data collected from exploration drilling and geophysical methods. Also, in contrast to the mining practice when the coal seams areas are discarded based on the results of research due to difficult geological conditions or are not documented by geologists in the process of panel mining, this specific area is distinguished by the completeness of mapping of real faults exposed by mining operations. Predictions of faults obtained by preliminary and CDP seismic surveys are compared with the real faults exposed by mining operations. An example of research at the Krasnolimanskaya mine shown in this paper is among a few isolated cases utilizing 3D CDP seismic survey at mines. The results of the prediction of tectonic faults and the specifics of data processing and interpretation are examined. The research results considered in this paper can be used for further development of seismic survey methods for high-accuracy prediction of geological faults. Для ефективного та безпечного видобутку корисних копалин підземним способом необхідний високоточний прогноз геологічних порушень, особливо малоамплітудних тектонічних. Наближені до реальних дані щодо розміщення порушень у масиві гірських порід зменшують імовірність обвалення та викиду гірських порід, вибуху газу, прориву води. Моделювання тектонічної будови масиву порід за даними розвідувального буріння і наземних геофізичних спостережень мають вирішальне значення для розробки корисних копалин. Зазвичай у районах видобутку корисних копалин тектонічні порушення добре вивчені за допомогою цих даних, але змодельовані тектонічні порушення мають вигляд умовних спрощених поверхонь, які поділяють різні структурні частини масиву порід і, отже, не розкриваються гірничими роботами. Реальна структура порушеності виявляється у процесі гірничих робіт, але для подальшого прогнозу порушень потрібно залучення методів сейсморозвідки. Досвід застосування цих методів показано на прикладах досліджень тектонічної порушеності вугільних пластів на шахтних полях Донбасу в період від 2008 до 2012 р. Можливості підземної та наземної 2D сейсморозвідки точно прогнозувати розміщення порушень продемонстровано на ділянці шахти «Дніпровська», яка характеризується найбільшим обсягом даних розвідувального буріння та геофізичних досліджень. На відміну від практики робіт, коли ділянки пластів списуються за результатами досліджень через складні геологічні умови або не документуються геологами під час відпрацювання лав, на згаданій ділянці проведено картування реальних порушень, розкритих гірничими роботами. Попередні та виконані за допомогою сейсморозвідки СГТ прогнози порушень зіставлені з реальними порушеннями, розкритими підземними гірничими роботами. Серед поодиноких випадків досліджень шахтних полів методом сейсморозвідки 3D СГТ наведено приклад досліджень на полі шахти «Краснолиманська». Проаналізовано результати прогнозу тектонічних порушень, особливостей обробки та інтерпретації даних. Результати досліджень, що викладені в цій статті, можуть бути використані для подальшого розвитку методів сейсморозвідки з метою високоточного прогнозу геологічних порушень. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2023-02-22 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/273645 10.24028/gj.v44i6.273645 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 44 No. 6 (2022); 120-134 Геофизический журнал; Том 44 № 6 (2022); 120-134 Геофізичний журнал; Том 44 № 6 (2022); 120-134 2524-1052 0203-3100 uk https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/273645/269715 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |