Ретроспективный анализ результатов сейсморазведочных исследований на шахтном поле БКПРУ-1 ОАО «Уралкалий»

УДК 622:550.834 А.Н. Михайленко

РЕТРОСПЕКТИВНЫЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬ ТА ТОВ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ШАХТНОМ ПОЛЕ БКПРУ-1 ОАО «УРАЛКАЛИЙ»

Определен комплекс геофизических методов при ведении мониторинга геологической среды на месторождении «Уралкалий»

Ключевые слова: геофизические исследования, геологическая среда, сейсморазведка, шахтное поле, калийный рудник

Неделя горняка

а основе анализа выполненных в 1998-2007 годах геофизических работ, изучения архивных материалов и опыта геофизических исследований на отечественных и зарубежных рудных месторождениях, в целом определился комплекс геофизических методов при ведении мониторинга геологической среды на нашем калийном месторождении. Комплексность исследований обусловлена широким спектром задач, решаемых при ведении мониторинга геологической среды, и неоднозначностью интерпретационных заключений по результатам одного метода. Сегодня на этапе эксплуатации месторождения развернута следующая система комплексирования:

1. Как региональный метод выполняется гравиметрическая съёмка масштаба 1:10000 в векторной обработке (по возможности, в наземно-подземном варианте).

2. С учётом полученных данных ставятся детализационные наземные площадные или профильные сейсморазведочные работы (по возможности, в комплексе с шахтными).

3. Вторым региональным методом является шахтная электроразведка методом профилирования во всех подготовитель-

ных выработках. На участках электрораз-ведочных аномалий выполняется детализация шахтной сейсморазведкой.

4. На основе данных сейсморазведки выполняются геомеханические расчеты допустимых параметров горных работ.

Наибольшей информативностью при решении задач мониторинга геологической среды обладает сейсморазведка МОГТ, выполняемая как в наземном так и в шахтном варианте. Основная предпосылка её успешного применения -достаточная акустическая контрастность изучаемых геологических границ. Практика сейсморазведочных исследований на Верхнекамском месторождении показала, что максимальная эффективность интерпретации их результатов достигается при комплексировании наземных и подземных наблюдений [1]. В подобном сочетании наземная сейсморазведка выступает как региональный метод, а шахтная используется для детализации выявленных наземной сейсморазведкой «проблемных» участков. Предпосылками подобного сочетания являются технологичность наземных наблюдений и высокая разрешающая способность шахтных [4]. Разрешающая способность (минимальная толщина выделяемого

Рис. 1. Геофизическая изученность БКПРУ-1 ОАО «Уралкалий»

пласта) для наземной сейсморазведки составляет 10-20 м, а для шахтной - 1-2 м. Кроме того, при сейсморазведочных наблюдениях можно с абсолютной уверенностью говорить только о выделении границ неоднородности, ближайших к профильной линии по вертикали, поскольку отражения от границ, расположенных за ней, могут быть значительно искажены этой же неоднородностью. Но если получить данные, зарегистрированные при наблюдениях “над” и “под” исследуемой неоднородностью, будут однозначно определены границы ее распространения по вертикали.

Один из важных вопросов подобного внутриметодного комплексирования - определение оптимального сочетания объемов наземных и шахтных исследований. Решение данного вопроса базируется, в первую очередь, на ретроспективном ана-

лизе результатов геофизических исследований.

В настоящее время создан геоинфор-мационный проект с использованием данных о геофизической изученности БКПРУ-1. Выполненный на основе этого проекта анализ позволил оценить распределение имеющейся геофизической информации по территории рудника.

В 2002 г. проведена площадная гравиметрическая съемка объемом 4 км2, полностью охватывающая северо-восточную часть шахтного поля, по результатам которой выполнялась площадная локализация плотностных неоднородностей интервала от поверхности наблюдений до подошвы соляной толщи [3]. Для оперативного выявления в пределах площади исследований зон повышенной проводимости в ВЧР выполнены площадные элек-троразведочные наблюдения (1 км2).

Сейсморазведочные наблюдения прово-

дились с целью вертикальной локализации предположительно ослабленных зон, как в ВЧР, так и в ниже лежащих отложениях [2]. Наземные сейсморазведочные работы в северо-восточной части шахтного поля БКПРУ-1 выполнялись в глубинном (изучение особенностей строения соляной толщи) и инженерном (верхняя часть разреза) вариантах с 1995г. по 2006 г. в объеме семи и трех профильных линий соответственно. Также в 2001 г. с целью отработки методики пространственных сейсморазведочных исследований, направленных на выявление возможных геологических осложнений в строении водозащитной толщи (ВЗТ), проведены опережающие сейсморазведочные исследования 3D. С целью детализации строения ВЗТ на участках волновых аномалий, выделенных по данным наземной сейсморазведки, а также в зоне предполагаемого по результатам выполненных 3D наблюдений тектонического нарушения, с 2002 г. по 2004 г. проводились шахтные сейсморазведочные работы.

Наземные сейсморазведочные работы в юго-восточной части шахтного поля БКПРУ-1 выполнялись в глубинном и инженерном вариантах с 1999 г. по 2005 г. в объеме одиннадцати и восьми профильных линий соответственно. Шахтные исследования проводились в целях пространственной локализации предполагаемых по данным наземной сейсморазведки ослабленных зон с 1995 г. по 2006.

На рис. 1 можно увидеть пространственную корреляцию выявленных по данным наземных и шахтных исследований аномальных зон. Данная картина позволяет сделать вывод о достаточной детальности геофизической информации рассматриваемых участков.

В центре шахтного поля БКПРУ-1 сведения о геофизической изученности практически отсутствуют. Это связано с тем, что рассматриваемая территория была отработана до 1986 г. - до внедрения шахт-

ных методов на ВКМКС. Наземные сейсморазведочные работы по трем профильным линиям выполнены в августе 1998 г. в целях прогноза геодинамической обстановки в городской черте. Немного западнее, в районе аварийного участка БКПРУ-1, в октябре 2006 г. для оценки изменений строения и свойств водозащитной толщи проведены сейсморазведочные исследования.

Таким образом, отмечается концентрация геофизической информации на северо-и юго-востоке шахтного поля БКПРУ-1. Где проведены как наземные, так и шахтные исследования.

На данном этапе нами выполнена работа по обобщению и анализу фондовой литературы по геофизическим исследованиям БКПРУ-1, расположенном в южной части Верхнекамского месторождения калийных солей (далее подобным образом будут рассмотрены участки БКПРУ-2, 3, 4). Эта информация внесена в электронную базу данных, в которой отражены сведения по комплексу геофизических работ, реализованных в наземном и подземном вариантах на территории рудника. Нанесены профили электро-, сейсморазведочных работ, площади гравиметрических съемок с информацией о времени, месте выполнения и общих сведениях о методике полевых и камеральных работ. Также имеются данные об аномальности изученных объектов (рис. 2): глубинное и площадное место расположения аномалий, их интенсивность, предполагаемая причина возникновения, а также ссылки на текстовые документы (подробное описание работ и заключение).

Все объекты координатно привязаны, это позволит нам в будущем использовать эти данные в единой трехмерной информационной горно-геологической системе для выполнения комплексного геологогеофизического анализа горного массива.

Среднегодо-

вая

Рис. 2. Информация об аномальных зонах, выделенных по результатам геофизических исследований на территории шахтного поля БКПРУ-1

Выполняемая работа позволяет решать производственные задачи на калийном руднике: при проектировании новых работ, анализе информации о

1. Белкин В.В. и др. Сводный отчет за 19982002 г.г. по теме: “Мониторинг геологической среды Верхнекамского солеродного бассейна”// Березники: ОАО “Уралкалий”, 2003.

2. Колесников В.П. Отчет по теме: “Опытно-методические работы по использованию методов электрометрии для изучения строения и состояния соляного массива” // Пермь: ГИ УрО РАН, 2000.

3. Новоселицкий В.М. и др. Проблемы, направления и результаты гравиметрических ис-

геофизической изученности территории рудников, оценке строения и состояния горного массива, а также служит основой для научных исследований.

-------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

следований в Соликамской впадине // Проблемы формирования и комплексного освоения месторождений солей (VI солевое совещание): Материалы междунар. конф. Соликамск, 2000.

4. Санфиров И.А. Организация сейсморазведочных исследований на ВКМКС // Тезисы докладов Всероссийского совещания “Мониторинг геологической среды на объектах горнодобывающей промышленности”, Березники, 1999. ЕШ

г Коротко об авторе -----------------------------------------------------------------

Михайленко А.Н. - ведущий геофизик ЦМГС ОАО «Уралкалий», игаїкаїі@ига1ка1і.сот