Переход на стартовую страницу книги Гликмана А.Г. "Спектральная сейсморазведка - истоки и следствия"
О нас Услуги Оборудование Книги по теме Примеры Связь Карта Форум Видео En
 приобрести книгу 

13.1. Техногенные землетрясения

     Техногенные землетрясения называют еще горными ударами, и с ними знакомы многие, кто работает на шахтах, а также на целом ряде других предприятий. По внешним проявлениям, горные удары представляют собой толчки и удары, идущие из земной толщи. При небольших техногенных землетрясениях - это воспринимается как легкие удары по пяткам, а при увеличении их амплитуды удары могут подбрасывать тяжелую технику. Нередко горные удары приводят к серьезным авариям - разрушениям подземных выработок, крушению поездов и т.д.
     Впервые мне довелось наблюдать горные удары в подземных выработках шахты "Распадская" (Кузбасс). При этом я обратил внимание, что горные удары прекращались, как только останавливались работающие механизмы, находящиеся в этих выработках - добычной или проходческий комбайн. Это явление наблюдалось там как удары по пяткам. Один из таких толчков на моих глазах сбросил с направляющих добычной угольный комбайн, который при этом придавил насмерть помощника комбайнера.
     Кроме того, точно такая же ситуация наблюдалась и на шахте "Первомайская" (Добасс, п/о "Луганск-уголь"). Там горные удары проявлялись сильным грохотом, который прекращался, как только останавливали механизмы.
     Связь между работой механизмов и техногенными землетрясениями проявляется не всегда. Бывает так, что работа механизмов в одной выработке вызывает горные удары в другой выработке, где о работе каких-то механизмов ничего неизвестно.
     К сожалению, о связи горных ударов с работой механизмов ничего не пожелали слышать ученые Отдела горных ударов ВНИМИ. По их представлениям, горные удары обусловлены высвобождением энергии, запасенной в недрах земли, которая настолько больше энергии, характеризующей механизмы, что и обсуждать это было бы бессмысленно. Из общих соображений, может быть, они и правы, но, к сожалению, всяческая энергетика, якобы где-то запасенная - исключительно говорильная субстанция, поскольку измерению не подлежит (см. параграф 6.1.1).
     Догадка о физике природы техногенных землетрясений пришла при проведении ССП вдоль железнодорожных путей.
     В разделе 12-3 (рис. 12-10) описан случай крушения поезда, который произошел в результате прохождения его через зону, в которой в пределах V-образного объекта присутствует сейсмосигнал, одна из спектральных составляющих которого имеет весьма высокую добротность.
     Статья о механизме развития этой аварии была размещена в интернете, и ее прочли железнодорожники Литвы, где, под Клайпедой произошла точно такая же авария. То есть, сошли с рельс только несколько последних вагонов поезда. И опять мы увидели на ССП-разрезе такую же картину, которая показана на рис. 13-1. В зоне аварии наблюдался V-образный объект, в пределах которого и практически в центре его низкочастотные составляющие имели очень высокое значение добротности.

В зоне аварии наблюдается V-образный объект, в пределах которого и практически в центре его низкочастотные составляющие имеют очень высокое значение добротности
Рис. 13-1

     Признак условий, при которых возможно формирование техногенного землетрясения, выглядит следующим образом:
     Условия, необходимые для возникновения техногенных землетрясений, возникают тогда, когда в пределах ЗТН существуют сейсмосигналы, имеющие высокую добротность одной из своих составляющих. Для того, чтобы при соблюдении этих условий техногенное землетрясение возникло, нужно, чтобы в зоне высокой добротности сейсмосигнала существовал источник вибрации с частотой воздействия, равной частоте высокодобротной составляющей сейсмосигнала.

     Разрушению за счет резонансного явления предшествует увеличение амплитуды вибрации. Амплитуда возрастает, достигая предела упругих деформаций, после чего следует разрушение. Характер разрушения зависит от устройства того объекта, который разрушается. Таким образом, предвестником техногенного землетрясения (то есть, элементом его прогнозирования) является увеличение амплитуды вибрации.
     Начиная с момента осознания физики техногенных землетрясений, мы стали обращать особое внимание на те случаи, когда в земной толще при проведении ССП проявляются колебательные системы с высокой добротностью.
     На рис.11-3 приведен ССП-разрез, полученный при профилировании на территории насосной станции "Ворсма", под Нижним Новгородом, в условиях залегания в земной толще известняков. В зоне расположения карста, вблизи сотого метра профиля имеет место повышенная добротность составляющей сигнала, соответствующей 180м (около 14 Гц). Таким образом, данная зона опасна не только в связи с наличием карста, но и в связи с возможностью геодинамического явления. Наличие в этой зоне вибрирующего компрессора неизбежно привело бы к серьезной аварии. Подобные аварии, кстати, являются характерными для насосных станций. Довольно-таки нередкое явления, когда насосная станция внезапно проваливается в грунт вся или частично, то есть резко наклоняется. Вот эта быстрота развития аварийной ситуации является признаком того, что она является ничем иным как проявлением техногенного землетрясения. При расследовании причин этих аварий обычно считается, что они происходят из-за недостаточной длины свай.
     Подобного рода объект был выявлен на территории Северных очистных сооружений в пос. Ольгино (СПб). Очистные сооружения в Ольгино начали разрушаться с самого начала их строительства. И все тридцать с лишним лет их эксплуатации - это непрерывный ремонт. Горные удары на территории этих очистных сооружений проявляются двояко. На насосной станции горные удары проявляются тем, что периодически проваливаются насосы. При этом от них отваливаются трубопроводы. Масштабы разрушений можно представить себе, если учесть, что речь идет о переработке половины нечистот СПб. Вблизи от этой насосной станции был пройден ССП профиль, и получившийся при этом ССП-разрез приведен на рис. 13-2. Это участок ССП-разреза, показанный на рис.10-4 . Воронкообразный объект, находящийся в пределах 110 - 260м профиля, проходит в непосредственной близости от насосной станции. В пределах этого объекта добротность низкочастотных составляющих сейсмосигнала достигает очень больших значений. На рис.13-2.б показан такой сейсмосигнал. Он затухает настолько медленно, что наличие периодических механических воздействий в этой зоне могут вызывать резонансные явления, то есть увеличение амплитуды акустического сигнала. Увеличение амплитуды может превысить предел упругих деформаций, и в этот момент произойдет разрушение грунта, то есть опоры вибрирующих насосов.

Вблизи от насосной станции был пройден ССП профиль, и получившийся при этом ССП-разрез приведен на рис. 13-2. Воронкообразный объект, находящийся в пределах 110 - 260м профиля, проходит в непосредственной близости от насосной станции. В пределах этого объекта добротность низкочастотных составляющих сейсмосигнала достигает очень больших значений. На рис.13-2.б показан такой сейсмосигнал
Рис. 13-2

     На рис.13-3 приведен ССП-разрез, полученный при работе в подвале дома 11 по ул. Шпалерной (СПб). Особенностью данного случая является малый размер прорисовавшейся V-образной структуры. Но четкость ее прорисовки и высокая добротность сейсмосигнала не оставляет места сомнениям в том, что и в данном случае мы имеем зону, в которой возможно возникновение горного удара. Горный удар может возникнуть при установке над выявленным воронкообразным объектом любого вибрирующего объекта. Например, стиральной машины при наличии у нее эксцентриситета. Или если группа людей будет танцевать под быструю музыку.

ССП-разрез, полученный при работе в подвале дома 11 по ул. Шпалерной (СПб)
Рис. 13-3

     Именно такой случай возник в мае 2001 года, когда внезапно разрушился Дворец Торжеств в Иерусалиме, при проведении в нем первой, после его возведения, свадьбы. Разрушение произошло, когда начались быстрые, ритмические танцы. Насколько мне известно, строители там были привлечены к уголовной ответственности.
     В заключение, приведем следующие сообщения СМИ:

  1. 2-го июня 2005г в тверской обл., под Ржевом, сошли с рельс последние 29 вагонов из шестидесяти. Поезд вез цистерны с мазутом и нефтью. Разрыв поезда произошел в результате мгновенного разрушения насыпи.
  2. 27 июня 2005г около 3.00 по местному времени (00.00 мск), следуя из Тайги (Кемеровская область) в Томск (не доходя 1 км до станции "Басандайка"), сошли с рельсов 11 вагонов с углем. Состав состоял из 45 вагонов, первые 29 вагонов не были повреждены, 11 вагонов опрокинулись, последние 5 вагонов состава остались на рельсах неповрежденными.

     Что касается первого случая, то здесь по поводу причин аварии царила полная растерянность. Во втором случае, виновником был назначен подшипник колесной пары.
     В дополнение к первому случаю. Из одной из перевернувшихся цистерн нефть стала изливаться прямо в разрушившуюся насыпь. При этом было замечено, что нефть не задерживалась на поверхности, а как бы даже засасывалась в грунт. Буквально через день нефть была обнаружена в колодцах, находящихся от места крушения на расстоянии, примерно равном километру.
     Лучшего доказательства того, что разрушение насыпи произошло в мощнейшей ЗТН, мне кажется, не нужно.


Обсудить статью 



При использовании материалов сайта ссылка на www.newgeophys.spb.ru обязательна Публикации о нас

Начало | О нас | Услуги | Оборудование | Книга 1 Книга 2 Книга 3 |  Примеры | Связь | Карта сайта | Форум | Ссылки | О проекте | En

Поддержка и продвижение сайта "Геофизпрогноз"


Rambler's Top100 Rambler's Top100

Реклама на сайте: