Инновационные перспективы Донбасса. Том 6, 2020 г. by Донецкий политехник (Донецкий национальный технический университет)

VIМЕЖДУНАРОДНЫЙНАУЧНЫЙФОРУМ ДОНЕЦКОЙНАРОДНОЙРЕСПУБЛИКИ

Международнаянаучнопракт ическаяконференция

ИнновационныеперспективыДонбасса

Международнаянаучнопракт ическаяконференция

Научнот ехническиеаспектыразвития авт отранспортног окомплекса

Международнаянаучнопракт ическаяконференция

Информатика, управляющиесист емы, мат ематическое икомпьют ерноемоделирование

Международнаянаучнот ехническаяконференция

Авт оматизацият ехнолог ических объект овипроцессов. Поискмолодых

Международнаянаучнот ехническаяконференция

Мет аллург ияXXIст олетияг лазамимолодых

Том 6.Перспект ивныет ехнолог иивг еолог оразведочной инефт ег азовойот раслях,г еодезииимаркшейдерии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ДОННТУ) СОВЕТ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ДОННТУ ГОУ ВПО ЛНР «ЛУГАНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Т.Г. ШЕВЧЕНКО» (ЛНУ) ГОУ ВПО ЛНР «ДОНБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ДонГТУ) ДОНЕЦКАЯ РЕСПУБЛИКАНСКАЯ МАЛАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

ИННОВАЦИОННЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ДОНБАССА Материалы 6-й Международной научно-практической конференции Том 6. Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии г. Донецк 26-28 мая 2020 года

Донецк - 2020

ББК 65.30 УДК 330.341 (477.61/62)

И 66

Инновационные перспективы Донбасса, г. Донецк, 26-28 мая 2020 г. – Донецк: ДОННТУ, 2020. Т. 6: 1. Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии. – 2020. – 101 с.

Представлены материалы 6-й Международной научно-практической конференции “Инновационные перспективы Донбасса”, состоявшейся 26-28 мая 2020 г. в Донецке на базе Донецкого национального технического университета, включающие доклады ученых и специалистов по вопросам приоритетных направлений научно-технического обеспечения инновационного развития Донбасса и формирования механизмов повышения социально-экономической эффективности развития региона. Материалы предназначены для специалистов народного хозяйства, ученых, преподавателей, аспирантов и студентов высших учебных заведений.

Редакционная коллегия Министр образования и науки ДНР М.Н. Кушаков, ректор ДОННТУ А. Я. Аноприенко, д-р пед. наук Г. А. Сорокина, канд. наук по гос. упр. А. Е. Пожидаев, д-р техн. наук Г. Г. Литвинский, канд. техн. наук А.Н. Корчевский, д-р техн. наук Э. Г. Куренный, д-р техн. наук С. П. Еронько, канд. техн. наук С.В. Горбатко, канд. экон. наук А.В. Мешков, канд. техн. наук И.В. Филатова, председатель Совета молодых ученых ДОННТУ Е. С. Дубинка. Рекомендовано к печати ученым советом ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» Министерства образования и науки ДНР. Протокол № __ от __ _______ 20__ г. Контактный адрес редакции НИЧ ДОННТУ, ул. Артема, 58, Донецк, 283001 Тел.: +380 (62) 305-35-67. Эл. почта: ipd.donntu.org@gmail.com Интернет: http://ipd.donntu.org

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

СОДЕРЖАНИЕ Е.А. Гусев, П.В. Рекант, А.А. Каракозов, А.В. Хохуля, Ю.В. Егоров Опыт и перспективы неглубокого многорейсового бурения на арктическом шельфе России…………………………………………..…5 И.А. Артемов. Ю.В. Попов Минералы фумарольных образований горящего террикона шахты «им. Пролетарской Диктатуры» (г. Шахты)…………………………...10 Б.В. Хохлов, А.А. Канавец, Е.А. Гончар Геомеханическая оценка состояния вертикальных стволов шахты им. М.И Калинина……………………………………………………………13 И.В. Филатова, А.А. Канавец Построение стратиграфических разрезов угленосной толщи в среде Surfer……………………………………………………………………...18 А.А. Канавец Анализ состояния вопроса прогноза устойчивости склонов мезорельефа…………………………………………………………..….23 Е.В. Седова Перспективная оценка метасоматически измененных гранитов региона и связь с ними редкометального и редкоземельного оруденения……………………………………………………………….28 И.О. Павлов, О.С. Крисак Новое проявление сурьмы в центральном геолого-промышленном районе Донбасса…………………………………………………………38 О.С. Крисак Минеральный состав нового проявления галенита в Амвросиевском районе ДНР………………………………………………………………43 О.С. Крисак, И.О. Павлов Структурно-тектонофизические особенности формирования трещинных структур Селезневского угленосного района Донбасса...48 Ю.А. Проскурня, И.А. Лобкова Месторождения декоративно-облицовочных камней Донецкой Народной Республики…………………………………………………...54 3

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии В.В. Мирный, А.А. Канавец Визуализация среднеамплитудных разрывных тектонических нарушений угольных пластов в условиях Донбасса…………….…….59 В.В. Мирный, А.А. Канавец Необходимый подготовительный анализ разведочного материала для геометризации срезнеамплитудной тектоники в условиях Донбасса..65 А.Н. Рязанов К вопросу определения минимальной величины углубки забивных устройств для отбора образцов грунта ненарушенного сложения…...71 К.А. Пшеничный Роль наук о земле в становлении Донецкой и Луганской государственности ……………………………………………………....76 А.А. Каракозов, Е.А. Шумаева, В.В. Бердников О проблеме формирования государственной политики при добыче метана угольных пластов…………………………..…………………....96

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 550.8:528(98)

ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ НЕГЛУБОКОГО МНОГОРЕЙСОВОГО БУРЕНИЯ НА АРКТИЧЕСКОМ ШЕЛЬФЕ РОССИИ Е.А.Гусев1, П.В.Рекант2, А.А.Каракозов3, А.В.Хохуля3, Ю.П.Егоров4 1– ФГБУ «ВНИИОкеангеология», Санкт-Петербург 2 – ФГБУ «ВСЕГЕИ», Санкт-Петербург 3 – ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» 4 – ООО «Мем», Санкт-Петербург Рассмотрены результаты совместных с ДонНТУ буровых работ на арктическом шельфе России и перспективы дальнейшего сотрудничества. Методика неглубокого многорейсового бурения может быть использована для решения инженерно-геологических, поисковых и научных задач. Annotation. The results of joint drilling with DonNTU on the Russian Arctic shelf and the prospects for further cooperation are considered. The method of shallow multi-drilling system can be used for engineering-geological, prospecting and scientific problems. Ключевые слова: многорейсовое бурение, неглубокие скважины, мелководный шельф, Арктика, море Лаптевых, Чукотское море Key words: multi-drilling, shallow wells, shallow shelf, Arctic, Laptev Sea, Chukchi Sea Установка УМБ-130М, разработанная кафедрой технологии и техники геологоразведочных работ (с 2013 года – технологии и техники бурения скважин) Донецкого национального технического университета (ДонНТУ) для эксплуатации с неспециализированных судов (буксиров, спасателей и т.д.) в течение двух десятилетий успешно используется в Черном и Азовском морях [1]. В Арктике, в условиях низких температур и значительной ледовитости морей, бурение неглубоких скважин обычно выполнялось со льда в прибрежных районах Таймыра, Чукотки, и проливах Новосибирских островов. Для этого в 1970-х годах использовались буровые станки ЗИФ-650М, СКБ-4 и УГБ-50МТ. С 1988 года стал использоваться буровой станок КГК-100, с диаметром бурения 93 мм. Бурение со льда проводилось в конце весны – начале лета, пока позволяет толщина и стабильность ледового покрова. В южной части морей Баренцева и Карского бурение неглубоких нескольких десятков

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии скважин осуществлялось с буровых судов «Кимберлит» и «Бавенит» Арктических морских инженерно-геологических экспедиций (АМИГЭ, г. Мурманск) [2]. Две скважины было пробурено также в море Лаптевых в 2000 году. Опыт буровых работ на арктическом шельфе. В 2006 и 2007 годах в геологосъемочных экспедициях ВНИИОкеангеология (г. Санкт-Петербург) и ДонНТУ (г. Донецк) использовалась установка многорейсового бурения УМБ-130М [3]. Установка хороша тем, что не требует привлечения бурового судна, поэтому в Чукотском море использован морской буксир «Шуя», в море Лаптевых – НИС «Иван Петров». В Чукотском море пробурено 3 неглубоких скважины (5-12 м глубиной), в море Лаптевых – две скважины глубиной 9,5 и 12,6 м. Буровые работы с установкой УМБ-130М проведены на российском арктическом шельфе без предварительных методических работ, тем не менее, впервые в Арктике удалось отобрать представительные пробы в осадках и породах с высокими категориями по буримости.

Рис. 1 - Скважины, пробуренные на шельфе Чукотского моря. На Чукотском шельфе первая скважина была пробурена в ночь с 27 на 28 августа 2006 года у побережья Чукотского полуострова. В верхней части разрез представлен переуплотненными глинами, ниже появились пески, в забое гравийно-галечный горизонт, тяжелый для 6

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии бурения. Скорость проходки по гравийно-галечным отложениям - 30 см в час. Из-за смещения судна в результате дрейфа пришлось прекратить бурение. Граница между глинистой и грубозернистой толщами ярко выражена на сейсмоакустическом профиле и в каротажной кривой магнитной восприимчивости (рис. 1). Вторая скважина была пробурена в ночь с 30 на 31 августа 2006 года у острова Врангеля. В результате получен 12-метровый разрез. Верхняя часть колонки представлена алевропелитами и песчанистыми алевроглинами. Нижняя часть разреза представлена более грубозернистыми разностями осадков - разнозернистые пески, с галькой и гравием, с растительными остатками. Граница между толщами ярко выражена угловым несогласием по данным профилографа и скачком в магнитной восприимчивости на каротажной кривой (рис. 2). В дальнейшем скважины детально исследовались палеомагнитным, литологическими, биостратиграфическими, геохронометрическими и др. методами. Впервые для российской части Чукотского шельфа получены опорные колонки донных отложений, детально исследованные и стратиграфически привязанные, материалы опубликованы в зарубежном журнале [4].

Рис. 2 - Скважины, пробуренные в море Лаптевых. 7

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии В море Лаптевых работы проводились в 2007 году вблизи дельты реки Лены. Скважина IP07-2-005 пройдена 13 сентября 2007 г, пройден интервал 0-2,6 м, вторая проходка была проведена с размывом верхнего интервала и пробоотбором в интервале 2,8-5,4. Верхняя часть керна скважины представлена алевропелитом от темносерого до черного цвета. В третью проходку был отобран осадок из интервала 5,4-8,2 м. Весь интервал представлен мелкозернистым песком с гнездами и примесью алеврита. На следующий день, после установления благоприятных погодных условий, бурение было продолжено, в четвертую проходку получен керн из интервала 8,010,8 м. В пятую проходку был взят керн с интервала 10-12,6 м. Весь интервал представлен мелкозернистым песком. Вторая скважина (IP07-2-006) пройдена 14-15 сентября 2007 года. Для отбора верхнего интервала использована грунтовая трубка. Далее проводилось многорейсовое бурение. Для этой скважины главным был отбор керна из нижней части. Керн отобран из интервала 3,0-5,6 м, далее отобран керн с интервала 7,0-9,5 м. Дальнейшие работы были остановлены изза ухудшения погодных условий и обрыва кормового якоря. Обе скважины в море Лаптевых вскрыли поверхность несогласия, которая отождествлялась по сейсмоакустическим данным со сменой субконтинентальных условий осадконакопления морскими в результате голоценовой трансгрессии моря Лаптевых [5]. Выводы Таким образом, в экспедициях ВНИИ Океангеология с участием специалистов ДонНТУ, впервые для арктического шельфа проведено многорейсовое бурение с небуровых судов. Получены новые материалы по осадочному чехлу Чукотского шельфа. Скважины в обоих случаях вскрыли плиоцен-эоплейстоценовые слабо дислоцированные толщи, перекрытые плащом голоценовых морских осадков. Возрастная интерпретация основана на палеомагнитных, микрофаунистических, микрофлористических анализах, определениях абсолютного возраста органических остатков, содержащихся в отложениях. В море Лаптевых неглубоким бурением вскрыта региональная поверхность несогласия, разделяющая озерно-болотные и аллювиальные отложения позднего неоплейстоцена и морские голоценовые осадки. Дальнейшие перспективы использования технологии неглубокого бурения, разработанной в ДоННТУ, на арктическом шельфе связаны с активизацией освоения Северного морского пути и небходимостью изучения инженерногеологических свойств донных осадков в прибрежной зоне. Мелководье Восточно-Арктических морей России перспективно на обнаружение прибрежноморских и аллювиальных россыпей золота и касситерита, поэтому многорейсовое бурение может использовано при поисковых работах. Кроме того, международным проектом по научному бурению (IODP) методика неглубокого многорейсового бурения на мелководье рассматривается как перспективная для

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии изучения мелководной части Берингова пролива, как часть бурового геотрансекта через Берингово и Чукотское моря. Перечень ссылок 1. Калиниченко О.И., Зыбинский П.В., Каракозов А.А. Гидроударные буровые снаряды и установки для бурения скважин на шельфе.- Донецк: «Вебер» (Донецкое отделение), 2007. – 276 с. 2. Мельников В.П., Спесивцев В.И. Инженерно-геологические и геокриологические условия шельфа Баренцева и Карского морей. Новосибирск. «Наука». 1995. 197 с. 3. Каракозов А.А., Калиниченко О.И., Зыбинский П.В., Хохуля А.В., Комарь П.Л., Гусев Е.А., Егоров Ю.П. Результаты опытной эксплуатации установки УМБ130М при проведении геологосъемочных работ в Чукотском море. // Науковi працi Донецького нацiонального технiчного унiверситету. Серiя гiрничногеологiчна. 2007. № 6. С. 53-57. 4. Gusev E.A., Andreeva I.A., Bondarenko S.A., Litvinenko I.V., Petrova V.I., Anikina N.Y., Derevyanko L.G., Iosifidi A.G., Popov V.V., Klyuvitkina T.S., Polyakova E.I., Stepanova A.Y. Stratigraphy of Late Cenozoic sediments of the western Chukchi sea: new results from shallow drilling and seismic-reflection profiling // Global and Planetary Change. 2009. Vol. 68. № 1-2. P. 115-131. 5. Рекант П.В., Тумской В.Е., Гусев Е.А., Швенк Т., Шписс Ф., Черкашев Г.А., Кассенс Х. Распространение и особенности залегания субаквальной криолитозоны в районе банок Семеновская и Васильевская (море Лаптевых) по данным сейсмоакустического профилирования // Система моря Лаптевых и прилегающих морей Арктики: современное состояние и история развития. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2009, с. 332-348.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 552.18

МИНЕРАЛЫ ФУМАРОЛЬНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ГОРЯЩЕГО ТЕРРИКОНИКА ШАХТЫ «ИМ. ПРОЛЕТАРСКОЙ ДИКТАТУРЫ» (Г.ШАХТЫ) Артемов И.А., Попов Ю.В. Южный федеральный университет, г.Ростов-на-Дону, Россия Аннотация. Приведены сведения о наиболее характерных минералах фумарольных образований (магний-алюмо-аммониевых кор) горящего терриконика шахты «им. Пролетарской Диктатуры» (Донецкий бассейн). Annotation. Information about the most characteristic minerals of fumarole formations (magnesium-aluminum-ammonium crust) of the burning coal dump of the mine “Proletarian Dictatorship” (Donetsk coal basin). Ключевые слова: отвальные фумаролы, алюминит, буссенготит, годовиковит, чермигит. Keywords: aluminite, boussingaultite, godovikovite, tschermigite. В горящих террикониках, с их высоким градиентом температур, повышенной кислотностью и активным газовым переносом вещества, создаются специфические условия минералообразования, в том числе связанные с выходами горячих газов. Последние определяют минерализацию «отвальных фумарол» и «асфальтоподобных корок» [1]. Их минеральное разнообразие (только в Челябинском угольном бассейне в отвальных фумаролах описано 40 минеральных видов [2, табл. 1]) определяется температурой газов, составом слагающих отвал пород и стадией горения. Авторами проведено изучение фумарольных образований терриконика шахты «им. Пролетарской Диктатуры» (Донецкий бассейн, г.Шахты), образующих сульфатные коры - гипсовые и магний-алюмо-аммониевые - с выходами горячих газов.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 1. Сульфатные коры с выходами горячих газов. Первые сложены преимущественно гипсом. Вторые имеют более сложный состав - сложены сульфатами алюминия, магния, кальция аммония и их кристаллогидратами, обладают в разной мере выраженным зональным строением, определяемым распределением водных (в верхней зоне) и безводных сульфатов. Минеральный состав «отвальных фумарол» изучался методами электронно-зондового микроанализа на микроскопе VEGA II LMU (фирмы Tescan) с системой энергодисперсионного микроанализа INCA ENERGY 450/XT и рентгенофазового анализа на дифрактометре «ДРОН-7» в Центре исследований минерального сырья и состояния окружающей среды Южного федерального университета. Для гипсовых ассоциаций типично присутствие серы и губчатых агрегатов тонкодисперсных неидентифицированных фаз кристаллогидратов сульфатов с высоким содержанием железа (терриконит?) (рис. 2-А). Преобладающими минералами магнийалюмо-аммониевых ассоциаций являются гипс, эпсомит, буссенготит, годовиковит, алюминит, чермигит, тонкодисперсный кварц и углеродная сажа (рис. 3); в переменных количествах отмечаются сера, лимонит, ангидрит, масканьит, алюминиево-калиевые квасцы (и ряд уверенно не идентифицированных кристаллогидратов сульфатов).

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Рис. 2. Типичные ассоциации фумарольных минералов: Gy – гипс, Ep – эпсомит, Ts – чермигит, Go – годовиковит, S - сера

Рис. 3. Дифрактограмма образца фумарольных образований (указаны рефлексы в соответствии с данными базы «Минкрист» [3]) Минеральные ассоциации, в целом, типичны для условий сернокислотного с участием аммиака разложения алюмосиликатного материала терриконов. В отличие от хорошо изученных фумарольных образований горелых отвалов Челябинского бассейна [2] не наблюдается обособленности алюмо-сульфатных, алюмоаммониевых и магний аммониевых кор, что, видимо, связано с незначительной долей карбонатов с составе пород отвала, сложенных песчаниками, алевролитами и аргиллитами с сульфидами и частицами угля. Горящие терриконики следует рассматривать как один из типов «природных лабораторий» с уникальным разнообразим минерального состава. При этом важное значение имеет сопоставление данных по объектам с разным породным составом и находящихся на разных этапах развития. Перечень ссылок 1. Чесноков Б.В., Щербакова Е.П. Минералогия горелых отвалов Челябинского угольного бассейна (опыт минералогии техногенеза). - М.: Наука, 1991 г. - 152 с. 2. Щербакова Е. П. Краткий очерк минералогии горелых угольных отвалов // Уральский геологический журнал. – 2018. - №4 (124). - С.14-29. 3. WWW-МИНКРИСТ. Кристаллографическая и кристаллохимическая база данных для минералов и их структурных аналогов: http://database.iem.ac.ru/mincryst/rus/index.php [Доступ свободный]

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 528.481:622.1

ГЕОМЕХАНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СТВОЛОВ ШАХТЫ ИМ. М. И. КАЛИНИНА Б.В. Хохлов, А.А. Канавец. Е.А. Гончар ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» г. Донецк, ДНР Аннотация. Статья посвящена проблеме геодезического мониторинга устьев вертикальных шахтных стволов, в частности переопределения высотных отметок устьев глубоких эксплуатируемых вертикальных стволов шахт Донбасса. Annotation. The article is devoted to the problem of geodesic monitoring of the mouths of vertical mine shafts, in particular, redefining the height marks of the mouths of deep operated vertical shafts of mines in the Donbass. Ключевые слова: строительство, ствол, шахта, опорные сети Keyword: construction, trunk, mine, core network Шахта им. М. И. Калинина по административному делению относится к Калининскому району г. Горловки Донецкой области. Поле шахты расположено в Центральном геолого-промышленном районе Донбасса. В геолого-структурном отношении площадь приурочена к центральной части северного крыла Главной антиклинали Донбасса. Шахтное поле вскрыто тремя вертикальными центрально расположенными стволами № 1, № 2, № 3, слепым стволом (гор. 740-850) и этажными квершлагами на горизонтах 85, 150, 225, 300, 410, 520, 630, 740, 850, 960 и 1080 м, схема вскрытия представлена на рисунке 1. Оценка взаимовлияния сближенных стволов шахты им. М. И. Калинина Протяженные участки вскрывающих горных выработок не влияют одна на другую, если расстояние между ними Lд удовлетворяет следующему неравенству [1]: (1.1) где (в1 + в2) = (9 + 8,5) – суммарная ширина взаимовлияющих выработок в проходке (вчерне), м;

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 1 – Схема вскрытия шахты им. М. И. Калинина kl – коэффициент взаимовлияния, определяемый по [1], с учетом: угла падения α = 52о-58о > 35о, глубины 900-1200 м и сопротивления наиболее слабых вмещающих горных пород, с учетом коэффициентов влияния нарушенности пород и разупрочнения обводняемых пород в результате затопления – kl = 3. Получаем Lд  (9 + 8,5)3 = 52,5 м. Расстояние между ближайшими стволами № 2 и № 3 (рис. 2) равно 56 м, а расстояние между стволами № 1 и № 2 – 105 м.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 2 – Выкопировка с плана промплощадки шахты им. М. И. Калинина М 1:2000 Исходя из проделанных расчетов, можно заключить, что, с учетом допустимой ошибки взаимного положения ближайших точек четких контуров равной согласно [2] 0,8 мм, что в масштабе плана горных выработок 1:2000 составляет 1,6 м, между стволами № 2 и № 3 не исключается возможность взаимовлияния друг на друга, а взаимовлияние между стволом № 1 и группой № 2+3 можно исключить. Расчет и анализ напряженно-деформированного состояния околоствольного массива горных пород и крепи вертикальных стволов шахты им. М. И. Калинина В соответствии с [1] была определена расчетная бальная оценка состояния стволов. Группирование очистных выработок, оконтуривающих стволы, выполнялось с учетом оставленных целиков. Расчетные бальные оценки состояния стволов № 1, № 2 и № 3 шахты им. Калинина для группы взаимовлияющих пластов составили соответственно: 2,04, 1,29 и 1,3 балла. По классификации РАНИМИ [1] расчетная балльная оценка ствола № 1 соответствует деформациям выше средней степени, а для стволов № 2 и № 3 деформациям не более чем начальной стадии. Отдел горного давления института РАНИМИ (ранее УФ ВНИМИ, УкрНИМИ) начиная с 1986 г. постоянно занимался мониторингом состояния крепи стволов шахты им. М. И. Калинина, о чем свидетельствуют приведенные в Приложении А документы. Исходя из проведенного анализа регулярных наблюдений за состоянием крепи стволов № 1, № 2 и № 3 можно заключитьследующее.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Расчетная балльная оценка состояния ствола № 1 составила 2,04 балла, по классификации РАНИМИ [1] соответствует деформациям выше средней степени, что практически полностью соответствует оценке состояния ствола составленной по результатам визуального обследования устья ствола, канала калорифера и анализа предыдущих исследований. Визуальные осмотры устья ствола № 1 в 2006 и 2019 гг. говорят о том, что в нем не происходит развитие трещины на сопряжении с каналом калорифера, которая возникла при его строительстве. В 2006 г. на нижнем горизонте 850 м сопряжение с околоствольными выработками находилось в удовлетворительном состоянии. На стыках заходок свода сопряжения были отмечены отдельные трещины. Вследствие высокой влажности и сильной воздушной струи крепь ствола просматривался на ограниченном участке (не более 20 м), на котором нарушений крепи не обнаружено. До уровня головки рельс ствол был затоплен, а также заполнен элементами армировки и мелкой фракцией отслоившейся крепи. Проем сопряжения частично перекрыт упавшими элементами армировки, оградительная решетка разрушена. Околоствольные выработки горизонта находились в удовлетворительном состоянии. Расчетная балльная оценка состояния ствола № 2 составила 1,29 балла, по классификации РАНИМИ [1] соответствует удовлетворительному состоянию, что соответствует фактическому состоянию крепи ствола, определенному по результатам визуального обследования устья ствола, телевизионного обследования его протяженной части и анализа многолетнего мониторинга состояния крепи ствола. Исключение составляет участок ниже 1115 м, где имели место нарушения крепи в виде трещин, заколов и вывалов, которые наблюдались с момента строительства ствола и которые не были устранены. Нарушения, очевидно, являются следствием влияния слабых обводненных пород на крепь ствола и развития не имеют. Расчетная балльная оценка состояния ствола № 3 составила 1,3 балла, что по классификации РАНИМИ [1] определяется между удовлетворительным состоянием и деформациями начальной стадии, что соответствует фактическому состоянию крепи ствола, определенному как удовлетворительное по результатам визуального обследования устья ствола и анализа многолетнего мониторинга состояния крепи ствола. Исходя из выполненных исследований можно заключить, что методика РАНИМИ по определению расчетной балльной оценки состояния крепи стволов обладает достаточной сходимостью с фактиче-

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии ской оценкой состояния крепи стволов, определенной на основании визуального осмотра. Перечень ссылок 1.

КД 12.01.01.201-98. Расположение, охрана и поддержание горных выработок при отработке угольных пластов на шахтах. Методические указания [Текст].– Утв. Минуглепромом Украины 25.06.98. – Донецк: УкрНИМИ, 1998. – 154 с. ГОСТ 2.851-75. Горная графическая документация. ГОСТ 2.850-75 – ГОСТ 2.857-75. Изд. офиц. – М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1983. – 200 с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 528.481:622.1

ПOCТPOЕНИЕ CТPAТИГPAФИЧЕCКИХ PAЗPЕЗOВ УГЛЕНOCНOЙ ТOЛЩИ В CPЕДЕ SURFER И.В. Филатова , А.А. Канавец. ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» г. Донецк, ДНР Аннотация. В статье рассмотрены вопросы использования системы Surfer для применения маркшейдерской службой. Annotation. The article discusses the use of the Surfer system for use by the surveyor service. Ключевые слова: маркшейдер, Surfer, оборудование, технологии Keyword: survey, Surfer, equipment, technology Добыча полезных ископаемых – это тяжелый процесс, который требует большого количества информации. Для осуществления бурения скважин, разработки карьера и шахты, необходимо изучить строение местности, расположение подземных вод и их интенсивность, пласты пород, сейсмическую активность. Чтобы быстро и удобно интерпретировать все данные, строится геологический разрез. Это наглядная двухмерная модель, в заданном масштабе. Она отображает геологическое строение участка земной коры, его особенности и хронологическую характеристику. Геологическое построение разрезов выполняется непосредственно вручную. Для построения разрезов по геологической поверхности с пологим залеганием горных пород необходимо знать элементы залегания пластов. Эти данные используются и для автоматизированного построения. На данный момент в пределах стран СНГ такие построения выполняются в следующих программах как: GeoniCS, Topo и др. Но к этим программам ограниченный доступ. При решении поставленной задачи была предложена методика быстрого и наглядного построения гипсометрических поверхностей пластов, что позволит сократить время на выполнение данной работы по построению геологических разрезов. При построении поверхности в основе работы Surfer лежат следующие принципы: получение изображения путем непрозрачных графических слоев; импорт готовых приложений ; наложения нескольких

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии изображений , в том прозрачных и числе полученных в других использование специальных инструментов рисования, а также нанесение текстовой информации и формул для создания новых и редактирования старых изображений. Основной задачей построения разрезов для контурных карт в системе Surfer является уточнение проектного положения построенного напластования угольной залежи. Для построения разреза (сечения) карты необходимо иметь: ГРИД-файл формата [.GRD] и линию разреза, по которой будет построен разрез в виде файла формата [.BLN]. После выполнения последовательных команд меню Grid > Profile будет создан файл [.DAT] (вертикальное сечение ГРИДА вдоль линии разреза) с данными, необходимыми для вывода разреза на экран. Следовательно, направление разреза будет зависеть от направления линии разреза. В геологии существуют определенные правила ориентировки разрезов по странам света: Юг – слева; Север – справа; Юго-Запад, Юго-Восток – слева; Северо-Запад, Северо-Восток – справа. Существуют некоторые различия в терминах «разрез» и «профиль». При этом под разрезом, как правило, понимается сечение карты по прямой линии, а под профилем линия может быть ломаной и часто такой профиль строится по скважинам. Естественно, соблюсти правила ориентировки профиля удается не всегда, потому что он может начинаться на Юго-Западе, а заканчиваться на Юго-Востоке. В любом случае хорошим правилом является подписывать края профиля и приводить схему его расположения на карте. Последовательность действий при создании файла разреза складывается из нескольких шагов. Перый шаг – это сбор, анализ и подготовка необходимой информации, загрузка данных (рис. 1).

Рис. 1.– исходная информация ( XYZ-данные).

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Второй – структурное моделирование (создание каркаса) Для начала нам необходимо создать контурную карту. На рисунке 2 наглядно показано выполнение построения контурной карты в системе Surfer.

Рис. 2 – Создание контурной карты пласта Третим шагом является создание сетки (3D-грида), осреднение (перенос) скважинных данных на сетку (рис.3).

Рис. 3 – Перенос скважин на поверхность пласта

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Четвертый шаг нашего построения заключается в выборе в меню команды Grid > Profile и пятым этапом нашего построения является указание точек в которых мы хотим чтоб проходил наш разрез (рис.4).

Рис. 4 – Линия для построения профиля Завершающим этапом нашего построения является клик по кнопке OK, и файл с данными ГРИДА по линии профиля будет создан. Для создания профиля выбираем этот пункт меню и начинаем мышкой строить трассу сечения через всю карту, как минимум задаем 2 точки. В конце трассы нажимаем Enter (рисунок 5).

Рис. 5 – Постороение профиля по заданной линии На изображении 6 мы видим совмещенное постороение разреза по указанной линии гипсометрического плана для пласта m3.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 6 – Профиль в заданном направлении Благодаря схематическому изображению пластов породы, обзору их характеристик, можно сделать вывод по поводу формирования этого участка. Построение данных разрезов важно в маркшейдерском деле. На основе этих данных делается вывод о целесообразности разработки угольных пластов и их тектонических особенностях. Сейчас построить схематический геологический разрез можно не только на миллиметровой бумаге, но и в специализированных компьютерных программах. Их использование значительно упрощает этот процесс и сокращает время на расчеты и отложение расстояния по масштабу. Перечень ссылок 1.Surfer 8. User’s Guide. Contouring and 3D Surface Mapping for Scientist and Engineers. – Golden Software Inc., 2002. – 640 с. 2. Дэвис Дж. Статистический анализ данных в геологии. Пер. с англ. – М.: Недра, 1990. – Кн. 2. – 427 с. 3. Искандеров М.А. Нефтепромысловая геология и разработка нефтяных месторождений. – Баку: Азербайджанское государственное издательство нефтяной и научно-технической литературы, 1956. – 317 с. 4. Вильямс Орвис. Excel для ученых, инженеров и студентов. – К.: Юниор, 1999. – 528 с. 5. Галкин В.М., Иванова И.А., Чеканцев В.А. Построение карт, геологических разрезов и вычисление объемов углеводородов по залежи в Surfer:Методические указания. – Томск: Изд-во ТПУ, 2005. – 48 с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 622.834:551.43

АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПРОГНОЗА УСТОЙЧИВОСТИ СКЛОНОВ МЕЗОРЕЛЬЕФА А.А. Канавец. ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» г. Донецк, ДНР Аннотация. Статья посвящена вопросам прогнозирования устойчивости склонов мезорельефа. Annotation. The article is devoted to the problem of forecasting the stability of mesorelief slopes Ключевые слова: расчёт устойчивости, устойчивость склона, методы расчета устойчивости Keyword: stability calculation, slope stability, calculation of stability methods Жилая и промышленная застройка территорий с мезорельефом, в особенности на его склонах, уже содержит определенные риски возникновения склоновых подвижек и оползневых проявлений. Подработка склонов мезорельефа подземными горными работами многократно увеличивает эти риски. Этому способствует и изменение физико-механических свойств грунтов на этих склонах вследствие увеличения их влажности из-за подъема уровня подземных грунтовых вод. Все указанные факторы могут проявляться как по отдельности, так и совместно. При совместном их проявлении преобладающий фактор появления оползневых явлений маскируется другими причинами и касаться их. Известны случаи, когда разрушение сооружений, построенных на крутых склонах, вследствие перехода склонов в неустойчивое состояние, настойчиво приписывалось вредоносному воздействию шахтной подработки и от горного предприятия требовали компенсации за нанесение убытков. В связи с ростом юридической образованности населения существует предположение, что количество таких претензий к горным предприятиям будет только возрастать. Классификации методов расчета устойчивости склонов развиваются параллельно с развитием расчетных методик. Начало развития направления по математическому определению устойчивости склонов было положено Кулоном в 1773 г., на основании сформулированного

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии условия прочности грунта исходя из предельного равновесия призмы обрушения. Первый способ расчета устойчивости, с использованием данного принципа, был предложен в 1820 г. Г. Франсе. Однако спустя почти два столетия оценка устойчивости склонов по-прежнему остается сложной и актуальной задачей в геотехнике. В настоящее время существует достаточно много, более 200, подходов к расчету устойчивости склонов мезорельефа. Выбор тех или иных методов в первую очередь определяется его математическим аппаратом решения, типом скользящего процесса и механизмом возможного смещения оползневых масс. Различия в существующих вариациях расчетов устойчивости склонов связаны с используемым базисом классификации. В методах М.Е. Певзнера [1], И.В. Федорова [2], Г.Л. Фисенко [3] в качестве основного способа расчета принимается форма поверхности скольжения. В работе А.М. Демина [4] методы расчета подразделяются по нескольким определяющим признакам: по подходу к решению задачи (эмпирические или теоретические методы), по используемым в расчетах характеристикам (методы, учитывающие силы или деформации), по способу решения задачи (аналитические, графоаналитические, графические методы), по способу рассмотрения поверхности разрушения (задается поверхность или отыскивается). По используемому математическому принципу методы расчета устойчивости склонов могут быть разделены на определенные и вероятностные [5]. В качестве базиса для классификации расчетных методов оценки устойчивости оползневых и оползнеопасных склонов может лежать одна из двух предельных схем [6]. Смысл максимальной схемы фактических и уменьшенных прочностных данных состоит в нахождении критичных значений прочностных данных грунта, при которых расчетный склон перешел бы в положение максимального равновесия. В соответствии с этим, коэффициент устойчивости при данном рассмотрении определяется как отношение фактических прочностных данных к их критичным значениям. K у = (c + G„tan<p)/(c,. + G„tan<p).

(1)

где с. ф — параметры прочности. — компонента нормального фактического напряжения; сг, фг — параметры приведенной прочности. достаточные для поддержания равновесия. Вместе с тем, в действующих нормативных документах (СП 11105-97, СП 47.13330.2012, СП 116.13330.2012), регламентирующих изучение оползневых процессов включая количественную оценку

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии устойчивости склонов, практически полностью отсутствует учет особенностей развития скольжения склонов в условиях сложного геологического строения территорий. В основе расчетных методов оценки устойчивости склонов лежит изучение соотношения сдвигающих и удерживающих усилий, действующих на склон (рис.1).

Рис.1 – Метод оценки устойчивости В массиве, ограниченном склоном, под влиянием сил тяжести грунт стремится сдвинуться вниз и в сторону склона. В работах Соколовского В.В. [7], Фисенко Г.Л. [3] и других авторов устойчивость склона определяется по соотношению величины сопротивления грунта сдвигу к величине касательных напряжений с помощью теории сыпучей среды, которая позволяет охарактеризовать напряженное состояние в любой точке массива склона. В работе Маслова Н.Н. [8] изложен метод «устойчивого откоса», который наиболее простой и надежный, получивший широкое применение инженерами-геотехниками при проектировании выемок и насыпей, а также при проверке устойчивости естественных склонов . Сравнение расчетных значений углов откосов, приведенное в работе [3] и отраженное на рис. 2, показало, что методы Маслова Н.Н. и Соколовского В.В. в большом диапазоне дают результаты, которые хорошо согласуются между собой. Определение углов откосов производилось при следующих исходных данных: коэффициент запаса устойчивости откоса kзап = 2; высота откоса Н = 300 м;, угол внутреннего трения  = 30; удельное сцепление грунта С = 100 т/м2; объемный вес  = 2,5 т/м3. Стоит отметить. что определение коэффициента устойчивости в двух описанных предельных схемах различно и использование схемы фактических и уменьшенных прочностных характеристик с точки зрения механики является более обоснованным. Однако на практике

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии оба определения коэффициента устойчивости дают близкие результаты.

Рис.1 – Сравнение углов откоса, рассчитанных разными методами: 1 – по Цимбаревичу; 2 – по Жаки; 3 – по Феллениусу; 4 – по Фисенко (плоский откос); 5 – по Соколовскому и Галушкевичу; 6 – по Маслову Зарубежные подходы к классификациям методов расчета устойчивости склонов. которые следует упомянуть. рассматриваются в работах[11. 12. 14]. Таким образом, в настоящее время существует достаточно много подходов к расчету устойчивости склонов, что, в свою очередь, требует понимания применимости тех или иных методов. При этом необходимо отметить, что использование современных возможностей анализа устойчивости склонов позволяет значительно повысить достоверность результатов ее расчета. Перечень ссылок 1. Певзнер М.Е. Борьба с деформациями горных пород на карьерах.[Текст]/ М.Е. Певзнер.– М.: Недра, 1978. – 255 с. 2. Федоров И.В. Методы расчета устойчивости склонов и откосов. [Текст]/ И.В. Федоров. – М.: Стройиздат, 1962. – 204 с. 3. Фисенко, Г.Л. Устойчивость бортов угольных карьеров [Текст]/ Г.Л. Фисенко. – М.: Углетехиздат, 1956. – 230 с. 4. Демин А.М. Устойчивость открытых горных выработок и отвалов. [Текст]/ А.М. Демин. – М.: Недра, 1973. – 232 с. 5. Сысоев, Ю.А. Вероятностный анализ оползневой опасности / Ю.А. Сысоев, И.К. Фоменко // Научные исследования и их практическое применение. Современное состояние и пути развития: сбор. научн. труд. по матер. межд. науч.практ. конф., г. Одесса: Черноморье. – 2011. – C. 93-99. 6. Фоменко, И.К. Комплексная методика расчета устойчивости склонов / И.К. Фоменко, О.Н. Сироткина // Современные направления теоретических и

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии прикладных исследований-2011: : сбор. научн. труд. по матер. межд. науч.-практ. конф., г. Одесса: Черноморье. – 2011. – С. 88-96. 7. Соколовский, В.В. Статика сыпучей среды. Изд. 2 [Текст]/ В.В. Соколовский. – М.: Гостеиздат, 1954. 8. Маслов, Н.Н. Прикладная механика грунтов [Текст]/ Н.Н. Маслов. – М.: Изд-во мин-ва стр-ва предпр. машиностроения, 1949. – 328 с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 553.493(477.62)

ПЕРСПЕКТИВНАЯ ОЦЕНКА МЕТАСОМАТИЧЕСКИ ИЗМЕНЕННЫХ ГРАНИТОВ РЕГИОНА И СВЯЗЬ С НИМИ РЕДКОМЕТАЛЬНОГО И РЕДКОЗЕМЕЛЬНОГО ОРУДЕНЕНИЯ Е. В. Седова ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ», г. Донецк, ДНР В работе рассматривается связь редкометально-редкоземельного оруденения с метасоматически измененными гранитами Каменномогильского, Екатериновского, Стародубовского и Ново-Янисольского массивов каменномогильского комплекса. Кислотный метасоматоз в этих массивах служит отражением процессов, приводящих к формированию преимущественно редкометального оруденения грейзенового типа. Процессы щелочного метасоматоза в более глубинных частях гранитных массивов комплекса связаны с формированием в основном редкоземельного оруденения. ANNOTATION. Relationship of rare-metal – rare earth mineralization with metasomatically altered granites of the Kamennomogilsky, Ekaterinovksky, Starodubovsky and Novo-Yanisolsky massifs of the Kamennomogilsky complex is considered in this article. Acid metasomatosis in these massifs is a reflection of the processes that resulted in formation of predominantly rare-metal mineralization of greisen-type. Alkali-type metasomatism-related processes in the deepest parts of granite massifs of the complex are associated with the formation of mainly rare-metal mineralization. КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: каменномогильский комплекс, гранитоиды, магматические процессы, редкометальная минерализация, метасоматоз. KEYWORDS: kamennomogilsky complex, granitoids, magmatic processes, rare metal mineralization, metasomatism.

Минерально-сырьевая база любой страны, достаточная для обеспечения потребностей народного хазяйства, является необходимым условием экономической и национальной безопасности. Донбасс по масштабам и разнообразию минерально-сырьевых ресурсов является ведущим по обеспечению месторождений многих видов полезных ископаемых, позволяющих полностью обеспечивать потребности промышленности в большинстве разновидностей сырья без его импорта. Результаты предыдущих исследований показывают, что важной составляющей минерального потенциала региона являются редкие металлы и редкие земли. В этом плане, к перспективным относятся месторождения Каменномогильского, Екатериновского,

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Стародубовского и Ново-Янисольского массивов каменномогильского комплекса. В массивах комплекса не известны месторождения редких металлов, но есть целый ряд рудопроявлений, точек минерализации и геохимических аномалий Li, Be, Zr, Nb, Ta, Sn, а также W и Mo. Иттрий-редкоземельная минерализация, напротив, представлена в массивах комплекса – Екатериновском и Стародубовском − рудными телами, которые по своим размерам и концентрации полезных компонентов приближаются к промышленным месторождениям (рис. 1, рис. 2, согласно [1]). Рассмотрим самые общие закономерности локализации редкометальной и иттрий-редкоземельной минерализации в массивах каменномогильского комплекса, а также их связь с определенными типами метасоматически измененных гранитов.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 1. Схематическая геологическая карта южной части Екатериновского участка (а) и геологический разрез по линии А-Б (б) [1]. Условные обозначения к рис. 1: 1 – катаклазиты; 2 – дайковый комплекс - диабазы, лампрофиры; каменномогильский комплекс: 3 – пегматиты редкоземельные, граниты пегматоидные биотит-амфиболовые, мусковит-биотитовые; 4 – аплитоидные граниты биотит-альбит-микроклиновы; 5 – граниты биотитовые, биотитамфиболовые; 6 – анадольский комплекс, граниты биотитовые, лейкократовые, мигматиты; 7 – косивцевская толща: сланцы амфиболовые, альбитактинолитовые, эпидот-альбит-актинолитовые, актинолит-роговообманковые; 8 – темрюкская свита: кварциты гранат-полевошпатовые, кристаллосланцы и гнейсы двупироксеновые, гранатовые, графитовые, высокоглиноземистые; мраморы, кальцифиры, кварциты железистые; 9 – кайинкулакская толща: кристаллосланцы двупироксеновые, амфибол-пироксеновые. 10 – вторичные

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии геохимические аномалии иттрия; 11 – высококонтрастные аномалии суммы TR; 12 – низкосредние контрастные аномалии суммы TR; 13 – мультипликативные геохимические аномалии иттрия, церия, лантана; 14 – линия геологического разреза; 15 – скважина, имеющая аномальные содержания оксидов редких земель: а - в коре выветривания; б - в коренных породах; 16 – поисковые скважины; На разрезе: 17 – граница распространения глинистой коры; 18 – граница распространения промежуточной коры; 19 – площадь и граница распространения зоны дезинтеграции пород; 20 – неогеновые отложения; 21 – суглинки; 22 – номера скважин (в знаменателе абсолютные отметки) и глубины рудных интервалов (справа с содержанием TR2О3>0,05%, слева с содержанием TR2О3 > 0,1%).

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Рис. 2. Схематическая геологическая карта (а) и геологический разрез по линии А-Б (б) Стародубовского массива [1]. Условные обозначения к рис. 2: Дайковый комплекс (570-1400 млн лет): 1 – диабазы (PR3); лампрофиры (PR3). Каменномогильский комплекс (1600-1800 млн лет): 2 – пегматиты редкоземельные (2PR1km); 3 – граниты биотитовые; биотит-амфиболовые (1PR1km); грейзенизированные, альбитизированные (2PR1km); 4 – граниты мусковит-микроклинальбитовые (3PR1km); 5 – демьяновская свита, гнейсы амфибол-биотитовые, двупироксен-амфиболовые и др. (AR3dm); 6 – темрюкская свита, гнейсы биотитовые, амфибол-биотитовые и др. (АR3tm); 7 – кайинкулаксая толща, плагиогнейсы, мигматиты биотитовые, амфибол-биотитовые и др. (АR1knk). Разрывные нарушения: 8 – главные, 9 – второстепенные. Точки повышенной минерализации (кружки) и рудопроявления (треугольники): 10 – в коре выветривания; 11 – в коренных породах. 12 – измененные породы, грейзенизация (gr) и альбитизация (al). 13 – перспективные площади. На разрезе: 14 – площадь и граница распространения зоны дезинтегрированных кристаллических пород; 15 – руды коры выветривания; 16 – скважина, ее номер; 17 – глубины рудных интервалов (м): в коре выветривания с содержанием суммы оксидов редких земель: справа - больше 0,05 % (а), слева - больше 1,0 % (б); в коренных породах (в); в числителе – интервал (м), в знаменателе – содержание суммы оксидов TR

В центральной части восточного блока массива Каменные Могилы, в кварцево-флюоритовых жилах, мигматитах, альбитизированных гранитах, пегматитах и кварцевых жилах выявлен молибденит. Редкометальная минерализация, приуроченная к грейзенизированным породам, дайкам аплитовидных гранитов и пегматитам, часто также грейзенизированным, представлена колумбитом, танталитом и цирконом. Согласно [2], грейзенизированные аплитовидные граниты с амазонитом, по сравнению с неизмененными гранитами главной фазы и аплитовидными гранитами, содержат примерно равные концентрации F, Be, V, Co, Ni, Сr и несколько повышенные − Li, Sn, Mo, Pb, Zn и Сu. Грейзенизированные крупнозернистые граниты, по отношению к их неизмененным разностям, имеют высокое содержание F, хотя Be и Sn в них поровну, a Li и Rb − меньше в 3-4 раза. При сравнении содержания редких элементов в грейзенизированных аплитовидных гранитах («онгонитах») и в неизмененных пегматитах видно, что в пегматитах более высокая концентрация F, Li, Rb и Mo, примерно одинаковое содержание Sn и пониженная концентрация Be. Граниты массива Каменные Могилы характеризуются повышенным содержанием Nb (до 120 г/т) и Ta (порядка 10 г/т), концентраторами которых являются минералы группы танталитаколумбита, а также слюды. В последних установлено содержание Nb 32

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии порядка 290-300 г/т, а Та − порядка 50-60 г/т. Кроме того, в данном рудном поле установлена бериллиевая минерализация в виде берилла и фенакита в пегматитах, а также в литий-фтористых гранитах, апогранитах и грейзенах. В апогранитах, пегматитах и кварцевых жилах встречены молибденит, касситерит и вольфрамит. Редкоземельная минерализация в Каменномогильском рудоносном поле выражена значительно слабее, чем редкометальная и представлена в основном повышенным содержанием Y и РЗЭ в кварцевых сиенитах, граносиенитах и амфиболовых гранитах, вскрытых скважинами на глубине 20-35 м и глубже в западной части массива. Концентраторами Y и РЗЭ служат акцессорные ортит, ксенотим, фергуссонит, а также слюды и, по-видимому, амфиболы. Содержание, хотя и не представляет интерес с экономической точки зрения, но все же, в 2-3 раза выше по сравнению с кларковым. Учитывая субщелочную и глиноземистую специфику гранитов Каменномогильского массива, можно ожидать проявлений в связи с ними рудной минерализации в виде скоплений ортита и колумбита. Например, Тавловское (Анадольское) жильное проявление ортита, генезис которого не совсем ясен, может быть образовано подобными гранитами. Это особенно важно при ориентировке поисковых работ на обнаружение подобных проявлений там, где развиты граниты каменномогильского комплекса. Екатериновское рудное поле (Ta, Nb, Li, TR) совпадает с одноименным массивом (рис. 1). Металлогения Екатериновского рудного поля довольно разнообразна. В центральной части массива в пегматитовых жилах и на восточном контакте в зоне катаклазированных гранитов известны проявления акцессорной редкометальной бериллиевой и литиевой минерализации. В южной части, в коре выветривания гранитов и в дайках альбитизированных аплитов (альбит-микроклиновые апограниты), установлен касситерит, а в пегматитах – акцессорные ксенотим, монацит и колумбит, несущие редкоземельную минерализацию преимущественно иттриевой природы. Минерализация РЗЭ иттрий-цериевой группы установлена в зоне восточного экзоконтакта Екатериновского массива в хлоритизированных мигматитах с кварцевыми жилами. Подобные кварцевые жилы и пегматиты встречаются по всей Малоянисольской зоне разломов. Приконтактовые части пегматитов с гранитами в качестве акцессорных минералов содержат флюорит, ксенотим, касситерит, циркон, сфен, апатит, торит. Кроме того, в аплитах и приконтактовой 33

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии с ними мелкозернистой разновидности гранитов встречаются паризит, бастнезит и ортит. В коренных породах Екатериновского рудного поля редкоземельные проявления связаны с метасоматически (гидротермально) измененными гранитами − зонами их микроклинизации и альбитизации. Поисковыми работами на Y (19891993 г.г.) в центре массива было выделено рудное тело, которое геологами Приазовской КГП, проводившими поиски, интерпретируется как тело, прилегающее к зоне сопряжения глубинных разломов (рис. 1). Продуктивными породами на данном участке являются амфибол-биотитовые и амфиболовые альбитизированные и микроклинизированные граниты, в которых выделены мусковит-микроклин-альбитовые апограниты, рассматриваемые как рудное тело с содержанием суммы РЗЭ свыше 0,5 %. Их распространение подчеркивается контурами мультипликативной аномалии Y, Ce и La на уровне концентрации, превышающей фоновую на величину до двух среднеквадратичных отклонений. Эта аномалия почти полностью контролирует россыпи касситерита в осадочном чехле неогеновых пород, перекрывающих докембрийские образования. Установленная в гранитах массива редкоземельная минерализация представлена циртолитом, колумбитом и рабдофанитом. Мощность рудного тела по буровым скважинам изменяется от 3,4 до 118,0 м, составляя в среднем 21,4 м. Содержание суммы РЗЭ колеблется от 0,04 до 0,25%, в среднем по сечениям - от 0,056 до 0,18 %. При бортовом содержании суммы РЗМ на уровне 0,1% мощность рудного тела изменяется от 1,0 до 62,6 м, а средняя концентрация колеблется от 0,1 до 0,19%. В Екатериновском массиве известны также точки Nb-Taминерализации, приуроченные к мусковит-альбит-микроклиновым апогранитам южной части массива (рис. 1). Необходимо также отметить Екатериновское рудопроявление лития, расположенное в правом борту долины р. Кальчик, западнее с. Куйбышево. Наиболее высокие значения концентрации лития связаны с метасоматической альбитизацией в экзоконтактах дайки альбитизированного аплитовидного гранита (онгонита?). Главные минералы онгонитов, %: альбит – 10–40%, КПШ – 30–60 и кварц – 25–35, второстепенные и акцессорные – литиевая слюдка (до 5), эгирин, щелочной амфибол, флюорит, ортит, гранат, пирит, магнетит и монацит. Сахаровидные онгониты (?) по сравнению с 34

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии неизмененными гранитами Екатериновского массива содержат несколько больше Na, F, Ni, значительно больше Li (в 10 раз), Rb (в 3 раза), V (в 3 раза), Сг (в 3 раза), Та (в 10 раз), ΣTR (в 3 раза) [3]. Выявлены примерно одинаковые и превышающие средние концентрации для кислых пород количества Sn, более низкие — Be, Mo и Pb. Осветленные катаклазированные гнейсо-граниты по отношению к их неизмененным разностям содержат меньше К2О и больше Na2О, F, Rb, Be, Sn, Та; примерно одинаковые концентрации В, Li, Mo, Pb, Zn, V, Сг, Со, Ni, Zr, Nb, ΣTR [4]. Во вмещающих катаклазированных гнейсо-гранитах, в том числе в пегматитах, концентрации всех рассматриваемых элементов близки к средним содержаниям в кислых породах. Максимальное содержание Li2O обнаружено в бороздовых пробах в месте пересечения (причем в альбитизированных амфиболитах до 0,39 % на мощность 1,0 м, в онгоните – 0,33 % на мощность 2,0 м). На глубине 70 м среднее содержание двуокиси лития в дайке снижается до 0,07 %, а 110 м – до 0,02 %. Резко снижается содержание Li2O и по простиранию. Сопутствующие полезные компоненты в зоне оруденения — ниобий (содержание Nb2O5 до 0,005 %) и РЗЭ цериевой группы (максимальное количество суммы TR2O3 = 0,1 %). В Стародубовском массиве выделено семь рудных тел площадью от 13 тыс. до 203 тыс. м2 (рис. 2). Средняя мощность рудных тел по скважинам изменяется от 5,3 до 27,3 м. Общая площадь участка 1 км2. Рудная минеральная ассоциация представлена колумбит-танталитом, ксенотимом, монацитом, образующими сростки с циртолитом и флюоритом, а также литиевыми слюдами, касситеритом и молибденитом. Соотношение Y/TR – 0,31. Рудные тела Стародубовского массива приурочены к мусковитмикроклин-альбитовым апогранитам, пространственно связанным с биотитовыми-амфиболовыми гранитами и развившимся по этим породам в результате процессов фельдшпатизации. Ново-Янисольский массив отличается от других массивов комплекса (за исключением западного блока массива Каменные Могилы) самым слабым развитием процессов метасоматического изменения гранитов. Микроклинизация и альбитизация пород здесь проявлены очень слабо – вблизи северного и южного контактов массива. Также и с минерализацией – в этих породах известны лишь немногочисленные точки бедной Nb-Ta минерализации (рис. 3).

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 3. Схематическая геологическая карта Ново-Янисольского массива [1]). Условные обозначения к рис. 3: 1 – дайковый комплекс (bPR3): конга-диабазы, диабазы; 2 – каменномогильский комплекс (gPR1km): микрограниты и граниты биотит-альбит-микроклиновые, пегматиты редкоземельные; 3 – анадольский комплекс: граниты мусковит-биотитовые, лейкократовые, светло-розовые (gPR1am); мигматиты биотитовые теневые, полосчатые (mgPR1am); 4 – темрюкская свита (AR3tm): кварциты полевошпатовые с гранатом; кристаллические сланцы и плагиогнейсы двупироксеновые, гранатовые, графитовые, высокоглиноземистые; мраморы, кальцифиры, кварциты железистые; 5 – кайинкулакская толща (AR1knk): гнейсы, кристаллосланцы биотитовые, биотитамфиболовые, биотит-пироксеновые, иногда – двупироксеновые, редко – гранатвмещающие (до 3000 м); 6 – фуксит-кварцевые жилы: вскрытые скважинами, вероятные; 7 – контур расположения ожидаемых рудных тел; 8 – тектонические нарушения: главные и второстепенные; 9 – зоны бластомилонитизации, хлоритизации и милонитизации. Литогеохимические аномалии: 10 – Ag; 11 – Cu; 12 – Zn; 13 – Cr, 14 – скважины, 15 – альбитизация пород.

В целом, можно говорить о следующих самых основных закономерностях связи оруденения с метасоматически измененными гранитами разных типов в массивах каменномогильского комплекса: 1) для массивов характерно «нестандартное» сочетание редкометального оруденения с редкоземельным; 2) редкометальное оруденение связано с позднемагматическими (жилы аплитов и пегматитов) и постмагматическими (грейзены, грейзенизированные и фельдшпатизированные породы) процессами. Обилие рудопроявлений и их масштабы прямо сопоставляются с масштабом проявления указанных процессов.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии C грейзенизированными породами комплекса связана минерализация Li, Be, Sn, а также Nb и Ta. Последняя особенно характерна для пород, подвергшихся поздней альбитизации, проявленной интенсивно, но локально, и сопряженной с грейзенизацией. Грейзенизация и сопряженная с ней поздняя альбитизация имеют четкую зависимость от глубины эрозионного среза массивов; 3) для иттрийредкоземельного оруденения характерна тесная пространственная связь с амфиболовыми и амфибол-биотитовыми гранитами и связанными с ними граносиенитами, которые, характеризуются повышенным исходным содержанием иттрия и иттриевых (тяжелых) РЗЭ. При этом апограниты, содержащие рудные тела Y-РЗЭ, пространственно тяготеют к полям развития роговообманковых и биотит-рогово-обманковых гранитов и образовались в результате замещения этих пород. В то же время, формирование редкоземельного оруденения зависит и от развития постмагматических процессов. При этом масштабы процессов с участием флюидов (калишпатизации, альбитизации) коррелируют с тем, насколько широко представлены в каждом массиве биотитовые, биотитмусковитовые, мусковитовые граниты. По представлению автора настоящей работы, процессы метасоматического преобразования гранитов и рудоотложение - это следствие кристаллизации магматического расплава. Перечень ссылок 1. Шеремет Е. М., Редкометальные граниты Украинского щита (петрология, геохимия, геофизика и рудоносномть) / Е. М. Шеремет, С. Г. Кривдик, Е. В. Седова. - Донецк: «Ноулидж» (Донецкое отделение), 2014. - 250 с. 2. Шеремет Е. М., Редкометальные кислые породы, связанные с гранитами каменномогильского комплекса (Приазовье) / Е. М. Шеремет, Б. С. Панов, Р. М. Полуновский и др. - Изв. ВУЗов. Сер. Геология и разведка, 1991. - №5. - С. 73-79. 3. Седова, Е. В. Петрохимия и геохимия гранитоидов в массивах каменномогильского комплекса Украинского щита / Е. В. Седова. - Научные труды Донецкого национального технического университета Серия: «Горногеологическая» Научный сборник №3 (26), 2016. - С. 196-205. 4. Седова, Е. В. Последовательность метасоматических преобразований массивов каменномогильского комплекса / Е. В. Седова. - Научные труды Донецкого национального технического университета Серия: «Горногеологическая» Научный сборник № 2 (29), 2017. - С.- 9-17.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 549.24 (477.62)

НОВОЕ ПРОЯВЛЕНИЕ СУРЬМЫ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ГЕОЛОГОПРОМЫШЛЕННОМ РАЙОНЕ ДОНБАССА И.О. Павлов, О.С. Крисак ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ГЕОЛОГИИ И ГЕОЭКОЛОГИИ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ В ходе проводившихся в восточной части Центрального геологопромышленного района геологических исследований в шлиховых пробах были выявлены минералы сурьмы. Анализ результатов шлиховых поисков позволяет предположить наличие в данном районе зоны с сурьмяной минерализацией. Annotation. In the course of geological research conducted in the eastern part of the Central Geological and Industrial Region, antimony minerals were identified in samples of concentrates. An analysis of the results of the selected concentrates suggests the presence of a zone with antimony mineralization in this area. Ключевые слова: Главная антиклиналь, шлиховые пробы, минералы сурьмы. Keywords: Main anticline, concentrate samples, the antimony minerals. В полевой сезон 2017 г. силами Главного управления геологии и геоэкологии ДНР в Центральном районе проводилась геологическая съёмка, сопровождавшаяся шлиховыми поисками. В орографическом отношении площадь работ расположена в присводовой части и на южных склонах Главного Донецкого водораздела в бассейне р.р. Крынка и Миус. Рельеф района слабоволнистый с общим уклоном на юг. Абсолютные отметки от +331,7 («Могила Острая») до 100 м (в долине р. Миус). Из-за небольшой мощности перекрывающих рыхлых отложений рельеф в части антиклинали можно рассматривать как структурный, его элементы подчинены геологической структуре района. Главный водораздел прямолинейно вытянут в близширотном направлении близко к оси антиклинали. Пласты устойчивых к эрозионным процессам пород (песчаники, мощные известняки) проявляются в современном рельефе в виде вытянутых вдоль простирания оси антиклинали на многие сотни метров – километры положительных форм – «гривок». Эти элементы образуют гребневидный рельеф, состоящий из параллельно расположенных линейно вытянутых

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии возвышенностей и разделяющих их ложбин, с перепадами 10-15 м по высоте. Центральный геолого-промышленный район занимает центральную часть складчатого Донбасса и в геолого-структурном отношении приурочен к зоне Главной антиклинали Донбасса. Главная антиклиналь, представляет собой крупную линейную складку с северо-западным простиранием оси (аз. простирания 300-310°). Складка характеризуется нешироким пологим сводом и крутопадающими (60-70°) крыльями. Система разрывных нарушений надвигового, взбросового и сдвигового типа осложняет крылья и сводовую часть складки. Работы проводились в пределах самого восточного фрагмента Главной антиклинали – Ольховатско-Волынцевской антиклинали, на Андреевском участке, который расположен на самом востоке этой структуры (рис. 1).

Рис. 1 – Прогнозное положение зоны сурьмяной минерализации по данным шлихового опробования: 1 – ось антиклинали; 2 – тектонические разрывы; 3 – прогнозируемая зона минерализации; 4 – маркирующие горизонты (известняки); 5 – шлиховая проба с минералами сурьмы В геологическом строении участка принимают участие отложения низов среднего карбона (свиты С20, С21) и четвертичные образования (аллювиальные, делювиальные). Каменноугольная толща представлена типичным набором пород угленосной формации – ритмично переслаивающимися пластами аргиллитов, алевролитов,

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии песчаников с маломощными прослоями известняков и слойками углей. Наиболее выдержанными и мощными в разрезе каменноугольной толщи являются т.н. «меффертовские» (М) песчаники, расположенные между известняками Е84 – Е85. Мощность песчаников колеблется от 20 до 30 м. В разрезе пачки встречаются горизонты сливных кварцитовидных песчаников, где кварц составляет 90-95 %. В структурном плане Андреевский участок приурочен к присводовой части у восточного замыкания ОльховатскоВолынцевской антиклинали. Ольховатско-Волынцевская антиклиналь является составной частью Главной антиклинали Донбасса. Из-за ундуляции шарнира в своде Ольховатско-Волынцевской антиклинали в современном эрозионном срезе обособляются отдельные купола, картируемые по замыканию известняка Е9 (выше меффертовских песчаников). Складка характеризуется сравнительно узким и острым сводом, и крутым (60-70) падением пород в крыльях. Основной разрывной структурой в своде Главной антиклинали является Осевой взброс, который картируется вдоль оси антиклинали на всём её протяжении. Нарушение представлено серией разрывов, которые концентрируются в широкой полосе (до 100 м). Вертикальная амплитуда смещения по нарушению относительно невелика (до 150180 м), сместители отдельных разрывов под углом 70° и более погружаются к северо-востоку. Горные породы, особенно вблизи тектонических разрывов, испытывают различные гидротермальные изменения. На Андреевском участке в песчаниках широко развита березитизация. Метасоматиты состоят из вторичного мелкозернистого кварца (от 3 до 85 %), а также серицита, анкерита и пирита. Пирит образует округлые скопления, мелкие линзочки, прослойки, густую или редкую вкрапленность в песчаниках. Березитизированные песчаники пронизаны сетью разноориентированных кварцевых и кварц-карбонатных прожилков. В пределах участка два параллельно текущих вдоль простирания пород водотока – реки Глухая и Миус разделены сравнительно узким (до 3500 м) и резким водоразделом (абсолютные отметки +240-250 м, долина р. Глухая – +150 м, долина р. Миус – +100 м). Водораздел представляет собой расчленённую гряду с крутыми склонами, большим количеством поперечных глубоких промоин и рытвин. При шлиховых поисках на Андреевском участке пробы отбирались в русле реки Глухая и по ряду её притоков, в том числе по балке Три Дуба, которая является левым притоком реки. Пробы отбирались через 200300 м из руслового аллювия. 40

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Долина балки асимметрична, характеризуется пологим правым бортом и крутым левым, который совпадает с южным склоном водораздельной гряды и сформирован «мефертовскими» песчаниками. Русло врезано в высокую пойму (до 1,5 м), борта которой сложены суглинками и современными почвами. В нижнем течении пойма расширяется, а её борта выполаживаются. Мощность аллювия в русле невелика. Он часто содержит примесь крупного щебня и делювиального материала. Местами в долине и русле балки наблюдаются осыпи и крупноглыбовые свалы песчаника, который обнажается в приводораздельной части крутого северного склона. В отобранных пробах в составе тяжелой фракции преобладают лимонит и гематит. Форма выделений – шарообразные, изометричные зёрна, зёрна неправильной, шлакообразной формы, пластинки, псевдоморфозы по кристаллам пирита. Неокисленный пирит встречается редко, обычно в виде мелких угловатых обломков. Практически во всех шлихах отмечена киноварь в количестве от 20 до 50-60 знаков. Среди нерудной фракции присутствуют сростки лимонитизированной светлой слюды, красноватые, розоватые зёрна анкерита. Акцессорные минералы представлены обломками прозрачных кристаллов зеленовато-коричневого турмалина, мелкими кристалликами (и их обломками) черного анатаза, есть немного магнетита, единичные зерна монацита. В одной из проб (3D-4) были выявлены в большом количестве (более 100 знаков) удлинённые (досчатые, игольчатые) кристаллы темно-серого (до черного) цвета с буроватым оттенком в тонких сколах. Некоторые кристаллы полупрозрачные, жёлтого цвета. Излом занозистый, блеск яркий стеклянный, до металлического. На поверхности кристаллов отмечается продольная штриховка, по отдельным кристаллам – белый порошкообразный налёт. Минерал определён как окисел Sb (по-видимому, кермезит или валентинит), который развивается по антимониту (рис. 2). Наличие вторичных минералов Sb в рыхлых отложениях указывает на присутствие в районе минерализованной (рудной) зоны, содержащей антимонит. Анализ проб, отобранных выше и ниже по течению, позволяет прогнозировать местоположение зоны и её ориентировку. Так как, минерал в пробах выше и ниже по течению не обнаружен, учитывая его низкую устойчивость в условиях гипергенеза, можно утверждать, что предполагаемая зона ориентирована вкрест простирания долины и пересекает балку несколько выше места взятия пробы 3D-4. Т.е., она имеет 41

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии близмеридиональную – северо-восточную пространственную ориентировку и является поперечной к простиранию пород и оси антиклинали. Её продолжение в коренном залегании может быть обнаружено на склоне, выше точки 3D-4.

Рис. 2 – Форма выделения минералов окислов Sb Можно утверждать, что наряду с уже известными в пределах Главной антиклинали проявлениями сурьмы (комплексные ртутносурьмяные руды Никитовского рудного поля, Веровское проявление антимонита) [1-3], в результате проведенных шлиховых поисков на Андреевском участке открыта ранее неизвестная точка сурьмяной минерализации. Для оценки перспективности этого проявления требуется проведение дополнительных геологических исследований. Перечень ссылок 1. Белоус, И.Р. Структура и рудоносность Веровского участка Главной антиклинали Донбасса / И.Р. Белоус // Геологический журнал. – т. 29, № 26, 1969. 2. Зациха, Б.В. Кристаллогенезис и типоморфные особенности минералов ртутного и флюоритового оруденений Украины / Б.В. Зациха. – Киев: Наукова думка. – 1989. – 192 с. 3. Лазаренко, Е.К. Минералогия Донецкого Бассейна / Минералогия Донецкого Бассейна / Е.К. Лазаренко, Б.С. Панов, В.И. Груба. – Киев: Наукова думка, 1975. – Ч. II. – 502 с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 549.328.1:553.2(477.62)

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ НОВОГО ПРОЯВЛЕНИЯ ГАЛЕНИТА В АМВРОСИЕВСКОМ РАЙОНЕ ДНР О.С. Крисак ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ», г. Донецк, ДНР Приводится детальное описание минерального состава и последовательность минералообразования нового проявления галенита в Амвросиевском районе Донецкой Народной Республики. Annotation. Provides details description of mineral composition and staged formation of minerals new mineralization of galena in the Amvrosievsk district of the Donetsk People’s Republic. Ключевые слова: Амвросиевский район, новое проявление, генерации, галенит, кварц, доломит. Keywords: The Amvrosievsk district, new mineralization, generation, galena, quartz, dolomite. Галенит, являющийся важнейшей свинцовой рудой, в Донецком бассейне наиболее широко распространен в пределах Нагольного кряжа. Здесь на Есауловском, Нагольно-Тарасовском и ЦентральноНагольчанском месторождениях минерал в тесной ассоциации со сфалеритом (руда на цинк) и другими сульфидами образует жильные и прожилково-вкрапленные гидротермальные образования [1, 2]. На территории Донецкой Народной Республики известны незначительные скопления галенита, приуроченные к зоне сочленения Донбасса с Приазовьем, а также к Амвросиевскому куполу (Журавлевское проявление) [3, 4]. При проведении полевых работ в 2019 году на северной окраине с. Калиново (Амвросиевский район) автором было обнаружено новое проявление галенита. Рудная минерализация приурочена к жильным телам межпластового расслоения в пласте песчаника верхней части свиты С20 среднекаменноугольных отложений, выходящего на поверхность на южном крыле небольшой антиклинальной складки субширотного простирания. Жильные тела довольно выдержанные по простиранию, прослежены на расстоянии до 2 м; мощность жил не выдержанная, 43

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии изменяющаяся от 4 до 25 см. В центральной части не редко встречаются остаточные полости с мощностью раскрытия до 1-2 см. Жилы, содержащие рудную минерализацию, характеризуются довольно сложным минеральным составом. Зальбанд жильных тел сложен каемкой мелкокристаллического железистого доломита первой генерации (doI), имеющий ярко-бурый цвет. Размер отдельных кристаллов не превышает 2 мм. На железистый доломит первой генерации нарастает серый непрозрачный кварц (qc). В основном кварц в виде сростков кристаллов заполняет основную часть жил, реже представлен отдельными хорошо образованными индивидами свободного роста, выполняющие центральную часть полостей. Кварц призматического габитуса с преобладающим развитием граней призмы {1010}, грани ромбоэдров {1011}, {0111} имеют подчиненное значение. Поверхность граней кристаллов, как правило, матовая, местами с глубокими индукционными гранями железистого доломита. Размер отдельных индивидов составляет 3-4 см. Зерна галенита (gn), размером от 1-2 до 9 мм, крайне неправильной формы заключены в кристаллах серого кварца (рис. 1 а). В основном зерна покрыты коркой церуссита (се), являющийся продуктом выветривания галенита (рис. 1 б).

Рис. 1 – Морфология зерен галенита (gn) с церусситом (ce) в сером кварце (qc): а – под бинокуляром, б – в отраженном свете без анализатора Центральная часть жильных тел выполнена среднекрупнокристаллическим железистым доломитом второй генерации (doII). В основном доломит ярко-бурого цвета размером до 10 мм. Местами в жилах устанавливается ритмично-полосчатое строение кристаллов, связанное с изменением окраски доломита от бледно-

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии бурого до темно-бурого. Темная окраска кристаллов здесь связана с развитием окислов марганца (MgO). В аншлифах под микроскопом окислы марганца выполняют трещины вдоль спайности кристаллов доломита, тем самым образуя решетчатую структуру (рис. 2 а). В открытых полостях на доломит второй генерации нарастают хорошо образованные кристаллы горного хрусталя. Индивиды с преобладающим развитием граней ромбоэдров {1011}, {0111} и слабым развитием граней призмы {1010} отличаются сильным блеском и исключительной прозрачностью. Только в единичных случаях в горном хрустале присутствуют твердые включения, представленные мелкими кристаллами железистого доломита. Размер отдельных кристаллов горного хрусталя от 1-5 мм, реже до 1 см. Поверхность граней гладкая и блестящая, крайне редко на гранях ромбоэдров наблюдаются бугры роста и пластинчатые акцессории роста II типа по Кольбу. На кристаллах горного хрусталя крайне редко встречаются сростки псевдоморфоз гематита по пириту (pу) кубооктаэдрического облика. Размер отдельных индивидов не превышает 1 мм.

Рис. 2 – Минералы гидротермальных жил поздних генераций: а – решетчатая структура окислов марганца (MgO) в железистом доломите (doII); б – диккит (dk) и окислы марганца, заполняющие полости в железистом доломите (doII) К одной из наиболее поздних генераций минералообразования относится диккит (dk), выполняющий участки небольших полостей в центральной части жильных тел (рис. 2 б). В сплошных массах диккит с перламутровым блеском, белого цвета местами с желтоватым оттенком. Под микроскопом в проходящем свете кристаллы диккита имеют форму удлиненных шестиугольных пластинок размером менее 0,1 мм.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии В тесной ассоциации с диккитом часто встречаются окислы марганца (MnO), представленные в виде линзообразных или пятнистых выделений черного цвета. Реже окислы образуют сферолиты размером до 1 мм с внутренним радиально-игольчатым строением. В крупных полостях ранее образованные генерации минералов покрыты тонкой (до 1-2 мм) каемкой молочно-белого кальцита (ca). Таким образом, на основании данных полученных во время проведения минералогических и кристалломорфологических исследований был определен минеральный состав и установлена последовательность минералообразования нового проявления галенита в Амвросиевском районе Донецкой Народной Республики. К наиболее ранней генерации относится мелкокристаллический железистый доломит, серый кварц и галенит. Поздняя генерация минералов представлена средне- и крупнокристаллическим железистым доломитом, окислами марганца, горным хрусталем и псевдоморфозами гематита по пириту. Заключительная фаза минералообразования связана с выделением диккита, окислов марганца и молочно-белого кальцита. Образование церуссита связано с гипергенными процессами, связанными с выветриванием галенита в приповерхностной зоне. Площадная приуроченность установленного проявления к зоне Ровенецкого поперечного понятия [5], а также наличие определенного минерального состава и последовательности минералообразования во многом сходны с полиметаллическими месторождениями и проявлениями Нагольного кряжа, что может указывать на некоторое подобие их образования. Проведение детальных поисково-оценочных работ, связанных с проходкой поверхностных горных выработок и скважин колонкового бурения, позволит определить перспективы проявления в целом. Перечень ссылок 1. Лазаренко, Е.К. Минералогия Донецкого Бассейна / Минералогия Донецкого Бассейна / Е.К. Лазаренко, Б.С. Панов, В.И. Груба. – Киев: Наукова думка, 1975. – Ч. II. – 502 с. 2. Якжин, А.А. Геологическое строение и некоторые вопросы минерализации Нагольного кряжа / А.А. Якжин // Труды ИГН АН СССР, 1952. – № 14, вып. 65. – С.33-34. 3. Лазаренко, Е.К. Минералогия Донецкого Бассейна / Е.К. Лазаренко, Б.С. Панов, В.И. Груба. – Киев: Наукова думка, 1975. – Ч. I. – 252 с. 4. Александров, А.Л. Глубинное строение, эволюция флюидномагматических систем и перспективы эндогенной золотоносности юго-восточной

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии части Украинского Донбасса / А.Л. Александров, В.В. Гордиенко, Е.И. Деревская и др. – Киев: Изд. ИФИ Укр. Науч. ассоц., 1996. – 74 с. 5. Панов, Б.С. Глубинные разломы и минерагения линиамента Карпинского с позиции синергетического анализа / Б.С. Панов. – Киев: Препринт ИГМР АН Украины, 1994. – 74 с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 551.24.03(477.61)

СТРУКТУРНО-ТЕКТОНОФИЗИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ТРЕЩИННЫХ СТРУКТУР СЕЛЕЗНЕВСКОГО УГЛЕНОСНОГО РАЙОНА ДОНБАССА О.С. Крисак, И.О. Павлов ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ», г. Донецк, ДНР. На основе структурно-тектонофизических исследований установлен механизм формирования жильных тел с киноварной минерализацией Селезневского угленосного района Annotation. Based on structural and tectonophysical studies, a mechanism for the formation of veins with cinnabar mineralization of the Seleznevsk coal district has been established. Ключевые слова: Селезневский угленосный район, трещинная тектоника, поля напряжений, жилы. Keywords: Seleznovsk coal district, fractured tectonics, stress fields, vein. При проведении полевых работ в Селезневском угленосном районе в гидротермальных жилах авторами были установлены кристаллы кварца типа «диамантов Донбасса», ассоциирующие с диккитом и киноварью [1]. Цель работы заключалась в определении типа и ориентировки поля напряжений, особенностей формирования складчатых и разрывных структур района, а также установление наиболее благоприятных систем трещин для локализации гидротермальной рудной минерализации. В геолого-структурном отношении район работ относится к области западного замыкания Северной или КолпаковскоЗамчаловской антиклинали – одного из основных структурных элементов Донецкого бассейна. Наиболее крупным складчатым структурам района являются Чернухинская антиклиналь и Селезневская синклиналь, которые в свою очередь осложнены дополнительными складками более высокого порядка. В полевых условиях в пластах песчаников и известняков, выходящих на поверхность, было проведено описание и замерены ориентировки жильных тел. Всего замерена ориентировка 330 жил в пластах песчаников и 281 жилы в пластах известняков. Сводные

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии стереографические диаграммы ориентировки полюсов жильных тел Селезневского угленосного района приведены на рис. 1.

Рис. 1 – Сводные стереографические диаграммы ориентировки полюсов жильных тел: а – жилы в песчаниках; б – жилы в известняках. 1 – проекции на верхнюю полусферу стереограммы: а – плоскости напластования, б – полюса напластования; 2 – изолинии полюсов трещин На сводных стереограммах устанавливается приуроченность замеренных жильных тел к поясу нормальносекущих напластование трещин. Наиболее развита система межпластовых жил, к которым приурочена кварц-диккит-киноварная минерализация. Менее проявлена система продольных и поперечных жил. Для реконструкции параметров палеотектонических полей напряжений в ходе проведения полевых работ выполнялись замеры зеркал скольжения с элементами кинематики (бороздами, штрихами скольжения). Замерялись элементы залегания самих трещин, штрихов на их плоскостях, определялось направление подвижки. Всего было замерено 123 элементарных разрыва. Реконструкции параметров полей напряжений производились последовательно – вначале для локальных объемов горного массива (соизмеримых с размерами обнажения), затем для района в целом. Реконструкции выполнялись кинематическим методом [2]. Результаты реконструкций показаны на рис. 2 а и приведены в таблице 1. В целом, можно отметить, что на локальном уровне ориентировка осей главных нормальных напряжений в пространстве весьма изменчива. При относительно стабилизированном положении оси максимального сжатия σ3 (ось практически горизонтальна или слабонаклонна и ориентирована субмеридианально) две другие оси 49

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии занимают положение от субгоризонтального до вертикального. Соответственно меняется тип поля напряжений – от сдвигового до надвигового (взбросового). Таблица 1 – Результаты реконструкций параметров тектонических напряжений в локальных объемах № п/п 1 1 2 3

4 5 6 7 8

Местоположение точки замеров 2 Чернухинская антиклиналь Адрианопольская антиклиналь Восточное замыкание Селезневской синклинали Южное крыло Селезневской синклинали Софиевская брахиантиклиналь Малоивановская брахиантиклиналь Продольная брахиантиклиналь Зоринское антиклинальное поднятие

Элементы залегания Ось σ1 Ось σ3 Ось σ2 3 4 5

Тип поля 6

947

18818

сдвиговый

1028

19312

34273

сдвиговый

31080

1578

665

взбросовый

14180

33110

2402

взбросовый

8880

3294

2408

взбросовый

9548

34518

34236

взбросовый

11180

31010

2183

взбросовый

21060

31510

5130

взбросовый

Для выхода на следующий (мезорегиональный) структурный уровень на сетке стереографических проекций была выполнена статистическая обработка (рис. 2 а) всех решений для локальных объемов. Для поля тектонических напряжений мезорегионального уровня получены следующие ориентировки осей главных напряжений: ось максимального сжатия σ3 полого погружается на север – аз. пад. 35010; ось максимального растяжения σ1 близвертикальна – аз. пад. 14078; ось промежуточных напряжений σ2 близгоризонтальна и ортогональна оси σ3 – аз. пад. 2608. Помимо этого для района был выполнен статистический анализ трещинно-разрывных структур (рис. 2 б). На отстроенной сводной стереограмме полюсов зеркал скольжения можно выделить следующие основные максимумы (системы тектонических сколов) с элементами залегания: аз. пад. 11075-80, аз. пад. 14510,

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии аз. пад. 33520. Менее четко выражены максимумы: аз. пад. 575, аз. пад. 14545 и аз. пад. 23065-70.

Рис. 2 – Структурные диаграммы: а – реконструкция поля напряжений на мезорегиональном уровне; б – ориентировка тектонических сколов. 1 – оси σ1 локального (а) и мезорегионального (б) уровней; 2 – оси σ3 локального (а) и мезорегионального (б) уровней; 3 – конические поверхности, ограничивающие области развития одноименных осей; 4 – плоскости действия главных нормальных напряжений; 5 – изолинии плотности распределения полюсов тектонических сколов; 6 – след поясов симметрии; системы тектонических сколов (7) и их ориентировка (8) Помимо отдельных максимумов, можно выделить сформированные этими и менее выраженными системами пояса. Наиболее четкий, практически непрерывный пояс формируют системы сколов с элементами залегания: аз. пад. 575, аз. пад. 33520, аз. пад. 14510 и аз. пад. 14545. Ось пояса имеет следующие элементы залегания – аз. пад. 25035. Второй, менее выраженный пояс, сформирован максимумами – аз. пад. 11075-80, аз. пад. 14510 и аз. пад. 23065-70. Ось симметрии этого полюса характеризуется элементами залегания – аз. пад. 34530. Выделенные оси симметрии по пространственной ориентировке близки к положению осей мезорегионального уровня, восстановленным по локальным стереограммам. Ось первого пояса по ориентировке наиболее близка к положению оси σ2, ось второго – к положению оси σ3. Две выделенные системы зеркал скольжения – аз. пад. 33520 и аз. пад. 14510, с учетом установленных направлений подвижки по 51

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии ним (встречнопадающие надвиги), могут рассматриваться как сопряженная пара. Это позволяет дополнительно использовать для восстановления ориентировки направлений действия главных нормальных напряжений способ сопряженных пар сколовых трещин. Реконструкция, выполненная с использованием этой сопряженной пары, дает следующие значения для ориентировки главных осей: для σ1 – аз. пад.19085-86, для σ3 – аз. пад. 3304-5. Таким образом, результаты структурно-тектонофизических реконструкций, полученные различными способами (кинематическим методом анализа зеркал скольжения, при анализе структурных рисунков полюсов трещинно-разрывных структур, по сопряженным парам сколов) практически совпадают. Восстановленное поле мезорегионального уровня характеризуется близгоризонтальным положением осей σ3 и σ2 (в близмеридианальном и близширотном направлениях соответственно) и субвертикальной ориентировкой оси максимального растяжения σ1. Реконструированный тип поля можно охарактеризовать как взбросовый. Структурный парагенезис этого поля включает субширотные складки продольного изгиба и систему продольных встречно-падающих надвигов. Развитие складок продольного изгиба должно сопровождаться проскальзыванием слоев по плоскостям напластования с формированием полостей отслоения. Заполнение последних минеральным веществом приводит к образованию послойных и седловидных жил. Восстановленное поле напряжений симметрично основным дислокациям района – складкам разных порядков и тектоническим разрывам. Можно предположить, что формирование тектонической структуры района происходило в восстановленном поле напряжений. По аналогии с реконструкциями полей напряжения для других районов можно предположить, что взбросовое поле напряжения, установленное в пределах Селезневского угленосного района, является самым молодым для Донецкого бассейна и относится к ларамийской фазе альпийского тектоногенеза, с которой связана ртутная битумно-гидротермальная минерализация [3]. Перечень ссылок 1. Крисак, О.С. Закономерности распространения и типоморфные особенности «мармарошских диамантов» в пластах песчаника Селезнёвской синклинали Донбасса. / О.С. Крисак // Сборник материалов. – Черноголовка, ИПХФ РАН, 2017. – С. 53-56. 2. Гущенко, О.И. Метод кинематического анализа структур разрушения при реконструкции тектонических полей напряжений / О.И. Гущенко // Поля напряжений и деформаций в литосфере. – М.: Наука, 1979. – С. 7-25.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии 3. Корчемагин, В.А. Геологическая структура и поля напряжений в связи с эволюцией эндогенных режимов Донбасса: дис. … доктора. геол.-мин. наук: 04.00.04 / Корчемагин Виктор Александрович– М., 1984. – 304 с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 552.331 (477.62) МЕСТОРОЖДЕНИЯ ДЕКОРАТИВНО-ОБЛИЦОВОЧНЫХ КАМНЕЙ ДОНЕЦКОЙ НАРОДНОЙ РЕСПУБЛИКИ Проскурня Ю.А., Лобкова И.А. ГОУ ВПО «Донецкий Национальный Технический Университет» Охарактеризованы месторождения декоративно-облицовочных камней Донецкой Народной Республики. Приведена характеристика Первомайского месторождения гранитов. Установлено, что граниты имеют хорошие физико-химические свойства, поэтому могут использоваться в качестве облицовочного сырья, а также для производства бутового камня, строительного и дорожного щебня. Annotation. Deposits of decorative facing stones of the Donetsk People's Republic are characterized. The characteristic of the Pervomaisk Deposit of granites is given. It is established that granites have excellent physical and chemical properties, so they can be used as facing raw materials, as well as for the production of rubble stone, road and road gravel. Ключевые слова: месторождения декоративно-облицовочных камней, граниты, сиениты, мраморизованные известняки, Приазовский кристаллический массив. Keywords: deposits of decorative facing stones, granites, syenites, marbled limestones, Priazovsky block of the Ukrainian shield. Облицовочные (декоративные) камни ещё с давних времен считались важным полезным ископаемым. Их использовали в качестве традиционного строительного материала, для создания сложных архитектурных произведений и украшений, статуарных и культовых сооружений. Наиболее известными и широко применяемыми облицовочными камнями являются мрамор, известняк, песчаник, базальт, диабаз, гранит, лабрадорит, габбро и некоторые другие горные породы. Их месторождения довольно широко распространены в природе и доступны для освоения. Облицовочные камни обычно прочны, стойки к различным механическим воздействиям, долговечны, имеют яркую и разнообразную окраску, выразительно-контрастную текстуру и в большинстве случаев хорошо поддаются полировке. Донецкая область богата месторождениями декоративнооблицовочных камней, которые используются для наружной и 54

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии внутренней облицовки, строительно-дорожных изделий, монументов. Большинство таких месторождений расположены близко к дневной поверхности, поэтому добыча камня в них производится открытым способом. В качестве естественных облицовочных материалов используются магматические, метаморфические и осадочные породы. Физико-механические свойства горных пород определяется в соответствии с действующими стандартами, где основными показателями является объёмный и удельный вес, пористость, водопоглащение, морозостойкость, предел прочности при сжатии, истираемость, сопротивление удару. На юге Донецкой области в долинах рек Кальмиус и Кальчик расположены крупные месторождения ценных декоративных и облицовочных камней с широкой цветовой гаммой (гранитов, сиенитов, мраморов и др.), спрос на которые во всем мире постоянно растет. Это - Стрелецкое, Староласпинское, Хлебодаровское месторождения черного граносиенита, Чердаклинское и Терновское месторождения сиенитов, месторождения розового гранита в пос.Мирный, Стыльское месторождение красного гранита, Первомайское месторождение мрамора и кальцифира и другие [1]. В Донбассе нет отложений настоящего мрамора, но известен ряд месторождений мраморизованных известняков разнообразной расцветки. Наибольший интерес в качестве декоративнооблицовочного сырья на территории Донецкой Народной Республики представляет месторождение черных мраморизованных известняков у с. Стыла Старобешевского района, расположенное в долине реки Сухой Волновахи. Это месторождение расположено в районе пологого, преимущественно моноклинального залегания мощных толщ известняков турнейского и нижней части визейского ярусов. В этом районе толщи известняков достигают огромной мощности (свыше 350 м). Район характеризуется наличием залегающих неглубоко мраморизованных сливных известняков преимущественно серого и черного цвета. Здесь возможна добыча блоков на уже действующих карьерах. На главном участке до глубины 50м разведано по промышленным категориям 95-тыс.м3 мраморизованных известняков, отвечающих требованиям ГОСТа, пригодных для производства облицовочных изделий из природного камня. По физико-механическим свойствам мраморизованные известняки Донбасса удовлетворяют требованиям, предъявляемым к облицовочным камням, но характеризуются значительной 55

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии трещиноватостью, поэтому большинство изучаемых месторождений известняков Донбасса являются сырьевой базой буто-щебеночного материала, сырьем для получения извести, цемента, флюсов (Каракубское ІІ, Еленовское, Новотроицкое и др.). Относительно высокая трещиноватость мраморизованных известняков Донбасса ограничивает их применение в строительстве и архитектуре, а также для изготовления камнерезных изделий. [2]. Гранитоидные породы, являющиеся одними из наиболее ценных среди облицовочных камней, развиты на юге области в пределах Приазовского массива. Их выходы на дневную поверхность приурочены к бассейнам рек Кальмиус и Кальчик. Здесь находятся крупные месторождения гранитов (Караньское, Гранитное, Старокрымское, Андреевское, Первомайское, Стыльское и др.) и сиенитов (Чердаклинское, Терновское). Граниты Приазовья зарекомендовали себя как высококачественный природный отделочный материал. Они очень долговечные, прочные и морозостойкие, имеют отличные показатели физико-химических свойств и значительно опережают искусственные материалы по прочности, долговечности и качеству. Граниты ценятся своей высокой декоративностью - они имеют яркую цветовую гамму и хорошо выраженный рисунок камня. Характерной особенностью большинства гранитных месторождений является небольшая трещиноватость и высокая блочность. Одно из наиболее перспективных месторождений гранитов на территории ДНР - Первомайское месторождение - расположено в восточной части Приазовского кристаллического массива, в Тельмановском районе. Граносиенитовый комплекс пород данного массива сложен двумя разновидностями: крупнопорфировыми биотит-роговообманковыми гранитами (дубовскими гранитами) и крупно-, средне- и мелкозернистыми амфиболовыми и амфиболпироксеновыми граносиенитами (реже сиенитами). По сложности геологического строения из-за неоднородного состава пород, интенсивного развития разрывной тектоники, и, как следствие, нестабильного характера трещиноватости гранитов, Первомайское месторождение относится ко II группе сложности. Основу Первомайского месторождения составляют среднекрупнозернистые биотит-роговообманковые граниты, в составе которых наблюдаются редкие дайки мелкозернистых биотитовых гранитов и граносиенитов. Верхняя часть месторождения на глубину 0,2-5,7 м нарушена процессами выветривания и поэтому не может использоваться для 56

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии производства полированных изделий, а пригодна только для получения буто-щебневой продукции. Химический состав пород Первомайского месторождения типичен для гранитоидов и характеризуется высоким содержанием кремнекислоты, окислов калия и натрия, а также относительно небольшим присутствием оксида алюминия. Содержание вредных примесей (SO3 и железистых) во всех разновидностях полезного ископаемого незначительно и намного ниже допустимых существующими стандартами границ. По уровню радиоактивного излучения граниты Первомайского месторождения относятся к первой – абсолютно безопасной – категории, то есть их применение в строительстве ничем не ограничено. На Первомайском месторождении гранитов оба вида основного полезного ископаемого - неизмененные граниты и граносиениты - по своим физико-механическим показателям очень близки между собой и могут быть использованы для добычи блоков и производства из них облицовочных изделий. Относительно небольшие значения пористости и водопоглощения свидетельствуют о монолитности и крепости исследуемых пород. Средняя плотность гранитов составляет 2671-2700 кг/м3, водопоглощение - 0,21-0,25%. Одним из главных свойств, которые используются при оценке качества строительного камня, является прочность, также большую роль играют структура и текстура породы. Породы, которые имеют мелкозернистую и однородную структуру, отличаются наибольшей прочностью и устойчивы по отношению к агентам выветривания. Исследования показали, что граниты и граносиениты Первомайского месторождения отличаются высокой прочностью и морозостойкостью. В декоративном отношении биотит-роговообманковый гранит характеризуется как хроматическая разновидность, которая при полировке имеет оранжево-серый цвет основного фона и черные и темно-черные включения, составляющие до 30% от площади всей поверхности. Рисунок четко выражен и не зависит от направления и места нахождения разреза камня, что дает возможность проводить облицовку без предварительного подбора плит по рисунку и цвету. Преимуществом данных гранитов является хорошая полируемость, соответствующая 1 категории по полируемости, которая составляет около 85%. К незначительным недостаткам первомайских гранитов можно отнести наличие на отполированной поверхности выступов, обусловленных присутствием рудных минералов. Их площадь составляет 0,2-0,5%. Граниты по декоративности относятся ко II классу, т.е. являются декоративными. 57

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии В целом, граниты и граносиениты Первомайского месторождения обладают очень хорошими физико-механическими свойствами, и поэтому их основная масса используется как облицовочное сырье. Граниты, нарушенные выветриванием и отходы, которые образуются при получении блоков, используются для производства бутового камня марок «600-1400» и строительного и дорожного щебня марок «800-1400» [3]. Выводы: Для укрепления сырьевой базы декоративно-облицовочных камней Донецкой Народной республики необходимо 1) проведение ревизии объектов декоративно-облицовочных сырья с определением их перспектив и очередности выполнения геологоразведочных работ, основанной на экономической целесообразности разработки месторождений и маркетинге сырья; 2) проведение специализированных поисковых и поисково-оценочных работ на основании изучения территории республики с учетом прогнозноминерагенических исследований и предпосылок открытия новых объектов декоративно-облицовочного сырья. Перечень ссылок 1. Панов, Б.С. Современное состояние и некоторые перспективы развития минерально-сырьевого комплекса Донецкой области на период до 2020 г. / Б.С.Панов, Ю.Б.Панов // Наукові праці Донецького національного технічног університету. Сер.: Гірничо-геологічна. – 2004. – вип.81. – с.106-110. 2. Козар, Н.А. Камнесамоцветное сырье в геологических формациях восточной части Украины: моногр. / Н.А. Козар, О.А. Проскуряков, П.Н. Баранов, Н.Н. Фощий. – Д.: Национальный горный университет 2013. – 117 с. 3. Валуев, В.М. и др. Отчет о разведке Первомайского месторождения гранитов в Тельмановском районе Донецкой области Украины в 1991-2002 гг. – Книга 1 – г. Киев, 2002 – 148с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 553.048

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ СРЕДНЕАМПЛИТУДНЫХ РАЗРЫВНЫХ ТЕКТОНИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ В УСЛОВИЯХ ДОНБАССА В.В. Мирный, А.А. Канавец ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» г. Донецк, ДНР Аннотация. В статье рассмотрены вопросы построения гипсометрических планов угольных пластов c учётом нарушений. Приведены практические примеры построения гипсометрических планов в среде Surfer и нарушения в 3D. Annotation. The article deals with the construction of hypsometric plans of coal seams taking into account violations. Practical examples of building hypsometric plans in the Surfer environment and violations in 3D are given. Ключевые слова: маркшейдер, Surfer, оборудование, технологии Keyword: survey, Surfer, equipment, technology Создание цифровой модели любого объекта требует прежде всего установления границ, в пределах которых выполняется моделирование. Возможно создание модели, охватывающей структуры регионального масштаба. Сюда входят крупные тектонические нарушения, амплитуда которых исчисляется сотнями метров, и региональные разломы с амплитудой 1000 метров и более [1]. Задача настоящей статьи предполагает осуществить визуализацию нарушений разрывного характера в пределах шахтного поля. Исходной информацией являются данные разведочных скважин на территории шахтного поля и первоначальная графическая информация в виде вертикальных геологических разрезов, построенных через устья скважин. Само по себе их использование требует привязки их расположения в пространстве. Нанесение устьев разведочных скважин на план является начальным этапом работы, но представляет громоздкий труд, если его выполнять вручную. В реальных условиях приходится использовать документацию прошлых лет, в том числе и архивную. Для этого на всех используемых документах наносится координатная сетка условной системы координат. Для последующей работы удобнее всего на угольных место-

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии рождениях Донбасса использовать гипсометрические планы угольных пластов. Французский надвиг представляет собой сложное геометрическое образование, расчленяясь веерообразно на 3-4 ветви, что обозначалось соответственно, как 1-я верхняя, 1-я нижняя, 2-я нижняя, 3-я нижняя ветви. Это заставляло анализировать их амплитуды и путём сопоставления определять положение основной позиции надвига. По приведенной выше классификации нарушение относится к средним по амплитуде, которая составляет 15-40 метров. В анализируемой зоне её значение в проекции на горизонтальную плоскость находится в пределах 15-20 м, что в масштабе 1:5000, в котором составлены разрезы и гипсометрические планы, соответствует 3-4 мм. Поэтому условились изображать надвиг одной линией (вместо двух, как принято для лежачего и висячего крыльев залежи). Рассматриваемая ниже методика ориентирована на построение графической и цифровой модели зоны тектонической нарушенности пласта m3. Совокупность пространственно-искривлённых скважин, участвующих в решении, имеет номера: МС-492, МС-234, 4524, 2351, 4389, МС-235, 4212, МС-498, МС241, 4385. Исходя из данных инклинометрических съёмок, получены плановые координаты и высотные отметки точек пересечения указанных скважин с пластом. Ориентируемся на требования, предъявляемые к поверхностям топографического порядка [2]. Убеждаемся в том, что поверхность почвы пласта является топографической. Используя соответствующую программу, строим изогипсы пласта на исследуемом участке. После аналогичного анализа высотных отметок условной поверхности Французского надвига, взятых по данным разрезов, убеждаемся в том, что поверхность надвига также является топографической. На том же участке строим изолинии (изогипсы) тектонического нарушения. Существуют программы, позволяющие выполнять математические действия с топографическими поверхностями. Поскольку полученная поверхность разности также является топографической, то возможно вычертить с помощью средств ЭВМ изолинии «разностной» поверхности. Нас же в данном случае эта последняя не интересует. Очевидно, линией пересечения пласта и сместителя (Французский надвиг) является изолиния «разностной» поверхности с отметкой, равной нулю.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Гораздо проще изображение линии пересечения выполняется графически – путём соединения плавной линией точек пересечения двух исходных поверхностей с одинаковыми высотными отметками. Строго говоря, для тектонических нарушений с большой амплитудой решение задачи на этом не заканчивается. Для нарушений с малой и средней амплитудами (особенно при мелком масштабе) полученная линия пересечения будет почти одной и той же для висячего и лежачего крыльев пласта. Но для нарушений с большой амплитудой требуется найти линии скрещения как для лежачего, так и для лежачего крыла пласта. Построенная линия пересечения чётко разграничила скважины, которые относятся соответственно к висячему или лежачему боку смещения. Нужно заметить, что в зоне линии пересечения для пласта образуется явно прослеживаемая несуществующая флексура (хотя она может быть и явной). Для продолжения решения необходимо сформировать в отдельные массивы скважины висячего и лежачего крыльев и построить самостоятельные топографические поверхности лежачего и висячего крыльев пласта. Последние в пересечении с поверхностью тектонического нарушения образуют линии скрещения (линии обрыва пласта) со стороны как висячего, так и лежачего бока залежи. В огромном разделе геологии по тектонике рассматриваются и более сложные случаи, и их решения. В соответствии с задачей исследований покажем поэтапно действия, объясняющие геометризацию и визуализацию дизъюнктива “Французский надвиг» применительно к пласту m3. Этап 1. В зоне бурения скважин, пересёкших тектоническое нарушение, выбирается и ограничивается площадь, удобная для анализа и графических построений. В соответствии с известными формулами для скважин, попавших в контуры, вычисляются (с применением программы, учитывающей пространственное искривление разведочной выработки) координаты X,Y,Z для каждой точки пересечения скважины с поверхностью пласта и тектонического нарушения. На плане каждая из полученных точек обозначена кружком и возле него подписан номер скважины. Путём анализа и выбора способа построения получают изолинии (изогипсы) пласта и тектонического нарушения. В данном случае, учитывая сравнительно спокойный характер обеих поверхностей, была «задействована» программа для способа многогранника. Таким образом, получены изолинии двух топографических поверхностей. Этап 2. В описании математических действий с топографическими поверхностями указывается, что при их совмещении (при оди-

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии наковом масштабе) линией пересечения поверхностей является геометрическое место точек пересечения одноимённых изолиний. Очевидно, что линия пересечений в данном случае представляет собой линию скрещения поверхности тектонического нарушения с поверхностью пласта m3 (рис. 1). На рисунках 2 и 3 описанные работы прослеживаются отчётливо. Достигнута хорошая наглядность изображения

Рис. 1 – Изогипсы поверхности пласта

Рис. 2 – Отыскание точек пересечения пласта m3 и Французского надвига

Оценим исследуемое тектоническое нарушение по классификации профессора П.К.Соболевского [2]. Нарушение последовательно переходит от взбросо-сдвига (в правой части чертежа) до взбросопересдвига в левой части. Естественно, что, прослеживая тектоническое нарушение вдоль линии скрещения в обе стороны, возможно наблюдать и изменения его геометрических параметров. Поэтому возможен переход в отдельных местах даже в «сбросовый сектор» классификации. Этап 3. На основании выполненных работ в пределах ограниченного участка представлена вполне достоверная модель дизъюнктивного тектонического нарушения (Рис. 4). Безусловно, в формировании понятия о структуре Французского надвига в данном исследовании участвовали только близлежащие скважины (см. схему): МС-234 – 234БИС, 4389, МС-498, 4360, МС235, 4385, МС-241, 4789. Поэтому при сравнительно небольшой амплитуде трудно достоверно наметить вторую линию скрещения.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Для этого нужны дополнительные разведочные выработки. В данном случае полученную линию можно считать, как усреднённую. Однако, при дальнейшем продолжении геометризации (в частности, при построении вертикальных геологических разрезов) по разведочным линиям вкрест простирания пласта более детально определяются структурные элементы нарушения: амплитуды (вертикальная, горизонтальная, стратиграфическая), зона нарушенности (рис.5, рис.6), состав пород, возможность подхода горными работами [3] и др.

Рис. 3 – Линия обрывапласта m3 Французским надвигом

Рис. 4 – Визуализация дизъюнктива «Французский надвиг»

Вместе с этими данными на разрезах прослеживаются и точки, принадлежащие линиям скрещения для лежачего и висячего боков дизъюнктива. Кроме этого и сама разветвлённость нарушения ветвями, оперениями, трещиноватостью становится более наглядной и точной.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 5 – Модульное построение разрывного нарушения

Рис. 6 – Модель 3D изображения разрыва пласта m3

По результатам исследований можно сделать вывод о том, что полученные данные удобно использовать при планировании очистных работ для лавы или участка. Перечень ссылок 1. Приказ от 25.10.2004г. №225 «Об утверждении Инструкции по применению Классификации запасов и ресурсов полезных ископаемых государственного фонда недр к месторождениям угля. Ведомости Министерства топлива и энергетики Украины, №11(35) ноябрь 2004г. С.56-70. 2. Букринский В.А.. Геометрия недр: учебник для ВУЗов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 2002. – 526с. 3. Кузьмин В.И.. Построение геологических разрезов и гипсометрических планов пластов. – М.: Недра, 1987. – 120с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 622.1

НЕОБХОДИМЫЙ ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ РАЗВЕДОЧНОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ГЕОМЕТРИЗАЦИИ СРЕДНЕАМПЛИТУДНОЙ ТЕКТОНИКИ В УСЛОВИЯХ ДОНБАССА В.В. Мирный, А.А. Канавец ГОУ ВПО «ДОНЕЦКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» г. Донецк, ДНР Аннотация. В статье прредставлены маркшейдерские работы для построения гипсометрических планов угольных пластов c учётом нарушений. Annotation. In the article, the survey works were performed to construct hypermetric plans of coal seams taking into account violations. Ключевые слова: шахта, маркшейдер Keyword: mine, surveyor Разрывные тектонически нарушения классифицируются по величине их нормальной амплитуды. Современные нормативные документы [1] предусматривают для угольных месторождений разделение их по амплитуде на 5 классов: чрезвычайно мелкие – менее 5 м, мелкие – 3-10 м, средние – 10-100 м, крупные – 100-1000 м, чрезвычайно крупные – более 1000 м. Таким образом, в границах шахтного поля для геометризации и визуализации принимаются, в основном, средние нарушения. При этом в учебной литературе и в нормативных документах эти величины рассматриваются по-разному. За малые (малоамплитудные) нарушения принимают обычно те, которые могут не обнаруживаться разведочными скважинами. В последующем такие нарушения или обнаруживаются или уточняются горными работами [2,3]. Учитывая огромнейшую насыщенность Донбасса (особенно центральной его части) тектоникой мелкой и средней амплитуды, можно считать почти невозможной работу по достоверной её геометризации. Это также практически невозможно выполнить на стадии производства разведочных работ скважинами из-за следующих причин:  большие глубины залегания пластов, отрабатываемых в настоящее время;

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии  низкая точность информации, получаемой в результате инклинометрии скважин;  большие расстояния между разведочными скважинами;  большие погрешности определения координат точек встречи скважин с пластом. Это «размывает» возможность геометрического решения вопроса при построении разрезов и гипсометрических планов (для крупных нарушений этот недостаток не играет значительной роли). Естественно, указанные и множество других затруднений не позволяют приблизиться к решению вопроса в ручном режиме. При автоматизированном режиме построения 3D цифровой модели структуры угольного месторождения на ограниченном участке, как показывает опыт, возможно приблизиться к решению этого сложного вопроса. Кафедрой маркшейдерского дела была выполнена исследовательская работа по построению инфологической модели горных пород и угольных пластов массива, характерного для центральной части Донбасса. Наибольший интерес представляли шахтные поля производственных объединений «Донецкуголь» и «Макеевуголь» (по их прежним наименованиям). Предварительная работа была выполнена в такой последовательности:  учитывая гриф «для служебного пользования», было получено разрешение на выполнение предварительного анализа гипсометрических планов нескольких угольных пластов;  были проанализированы структура, разведанность, тектоника, гипсометрия пластов;  по этим предварительным данным для последующей визуализации был выбран пласт m3 с резервным блоком на территории поля шахты «Ясиновская-Глубокая». Помимо основных требований, перечисленных выше, пласт имеет и другие разнообразные особенности, учтенные впоследствии при геометризации и визуализации его геометрических свойств. Сюда следует отнести наличие двух сравнительно крупных тектонических нарушений (Французский надвиг и Ясиновский сброс), проходящих не только через данное шахтное поле, но и через соседние участки, что позволяет более детально исследовать их амплитуду, мощность зоны нарушенности, возможность подхода к дизъюнктивам очистными работами и др. Представляет интерес и мало амплитудная тектоника, которой насыщены угольные пласты центральной части Донбасса. Анализ позволяет оценить возможность применения комплексной механиза-

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии ции при выемке пластов, нормативные и фактические потери угля при выемке в зоне тектонической нарушенности и др. Таким образом, для детального изучения и анализа результатов инклинометрии была ограничена территория шахтного поля, включающая площадь пласта m3, разведанную разрезами VII-VII, VIII-VIII, IX-IX, X-X, XI-XI, схема расположения которых приведена на рис. 1. Штриховкой показана зона Французского надвига, выявленная при предварительном анализе разведочного материала. Номера скважин, по которым были построены эти разрезы, также указаны на схеме. Следует указать на то, что в анализ был первоначально включён значительно больший разведочный материал, включающий также разрезы XII-XII, XIII-XIII, XIV-XIV, XV-XV, XVI-XVI, XVII-XVII, XVIII-XVIII, XIX-XIX. Но предварительный обзор всего разведочного материала показал достаточную репрезентативность избранной нами площади. Аргументацией для такого решения послужили следующие доводы: – гипсометрия пласта m3 на протяжении всего шахтного поля не отличается большим разнообразием и характеризуется примерно одинаковыми элементами залегания пласта – юго-западное простирание и северо-западное падение; – структура пласта имеет сравнительно простое строение (одно пачечное или двух пачечное с мощностью прослоя от нескольких сантиметров до нескольких дециметров); – мощность пласта колеблется от 0.8м до 1,5 м, иногда образуя участки нерабочей мощности (не подсчет запасов) или не кондиционной мощности , что заставляет вести выемку с «присечкой» (при выемке угля частично применяется выемочный комплекс 1К-101У); – на всей территории равномерно присутствует малоамплитудная нарушенность пласта, проявление которой характеризуется отдельными зарисовками (рис. 2). Как следует из изложенного, обработан значительный по объёму материал разведочного и эксплуатационного бурения, послуживший в последующем основой для проектирования методики цифрового моделирования угленосной толщи Центрального Донбасса. При этом следует указать, что, приступая к этой работе, исполнители заблаговременно не имели возможности оценить «фронт» и объём работ по инклинометрии. Поэтому был собран заведомо материал, превышающий необходимую площадь исследования. И только предварительный обзор и анализ дал возможность оценить и наметить оптимальную ёмкость информации.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 1 – Расположение разведочных линий и разведочных скважин, принятых для анализа Учитывая вышеизложенное, оказалось, что в процесс предварительной обработки разведочной информации по данному пласту вошло 108 скважин разведочного бурения, расположенных на 10 разведочных линиях.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 2 – Проявление малоамплитудной нарушенности пласта в подготовительных и очистных выработках Бурение было выполнено трестом «Артёмгеология», Торезской геолого-разведочной экспедицией, начиная с 1968 года. Было учтено следующее:  в числе средней амплитуды именно в выбранной нами зоне проходят Ясиновский сброс и Французский надвиг. Ясиновский сброс не может быть исследованным и изученным в пределах одного шахтного поля из-за своего крутого залегания и, вследствие этого, из-за малого количества пластопересечений в границах анализируемого участка. Французский надвиг пересекает пласт m3 в удобном для анализа месте и находит своё отображение на разрезах VIII-VIII, IX-IX, X-X, XI-XI;  зона влияния Французского надвига непосредственно примыкает к разведанным и частично отработанным площадям пласта, что способствует оптимальной его геометризации и визуализации при изучении. Для разрабатываемой методики, были взяты с паспортов скважин шахты «Ясиновская-Глубокая» существующие вмещающие породы и условные обозначения, которые чаще всего встречаются в Донецком угольном бассейне. По материалам данной публикации можно сделать следующие выводы.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии 1. При тщательном анализе документации разведочных выработок возможно достаточно надежно геометризировать разрывные тектонические нарушения средней амплитуды. 2. Применяя современные методы объемного моделирования, тектонические нарушения могут быть представлены достаточно наглядно. 3. Результаты исследований могут быть использованы при планировании очистных работ для лавы или участка. Перечень ссылок 1. Приказ от 25.10.2004г. №225 «Об утверждении Инструкции по применению Классификации запасов и ресурсов полезных ископаемых государственного фонда недр к месторождениям угля. Ведомости Министерства топлива и энергетики Украины, №11(35) ноябрь 2004г. С.56-70. 2. Букринский В.А.. Геометрия недр: учебник для ВУЗов. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Недра, 2002. – 526с. 3. Кузьмин В.И.. Построение геологических разрезов и гипсометрических планов пластов. – М.: Недра, 1987. – 120с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 622.24.08

К ВОПРОСУ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИНИМАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ УГЛУБКИ ЗАБИВНЫХ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ГРУНТА НЕНАРУШЕННОГО СЛОЖЕНИЯ А. Н. Рязанов ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» г. Донецк, ДНР Приведены аналитические зависимости для определения глубины разрушения верхней части образца грунта под действием гидроударного давления в керномриемной трубе устройства забивного типа. Annotation. Analytical dependences are given for determining the depth of destruction of the upper part of the soil sample under the influence of hydro-shock pressure in the core receiving tube of the scoring device. Ключевые слова: Образец грунта, гидроударное давление, разрушение. Keywords: A sample of the soil, hydraulic pressure, destruction. В соответствии с ГОСТ 12071-2014 «Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов» в песках средней плотности и глинистых грунтах для отбора образцов ненарушенного сложения применяют устройства забивного типа (грунтоносы). При выборе проходного диаметра керноприемной трубы устройства учитывают наличие нарушаемой периферийной зоны монолита. Изучение влияния на качество отбираемого образца параметров погружения устройств в зависимости от свойств грунта [1,2,3,4,5] позволило регламентировать размер нарушенной периферийной зоны: для глинистых грунтов с показателем текучести более 0,75 – 5 мм, для песчаных и пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести менее 0,75 – 10 мм. Что касается высоты отбираемого монолита, то она принимается равной не менее 100-200 мм в зависимости от типа грунта. С учётом стремления свести к минимуму силовое воздействие генерируемой ударной нагрузки на отбираемый образец грунта задача определения минимальной величины углубки забивных устройств за рейс для получения образца ненарушенного сложения требуемой высоты является актуальной. Несмотря на имеющиеся конструктивные различия принципиально состоят из бойка, наковальни, керноприемной трубы и

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии башмака. Под действием периодических ударов бойка по наковальне происходит заглубление башмака и керноприемной трубы в разрушаемый грунт. При этом последний в виде столбика керна входит внутрь трубы. Так как грунты, для которых рекомендуется применение забивного способа погружения, преимущественно рыхлые и набухающие, то будет справедливым считать, что керн, несмотря на разность проходных диаметров башмака и керноприемной трубы, будет соприкасаться с внутренней поверхностью трубы [6]. Перед каждым последующим ударом бойка керноприемная труба находится в покое. Таким образом, в результате удара скорость керноприемной трубы изменяется от нуля до значения скорости погружения устройства в грунт, что сопровождается появлением в полости трубы волны гидроударного давления. Эта волна воздействует на торцевую поверхность монолита и, вызывая послойную деформацию, распространяется в нем. Если давление на отдельные слои отбираемого образца грунта будет таковым, что эффективные напряжения превзойдут прочность внутренних связей, то возникнут скольжения (сдвиги) одних минеральных частиц или их агрегатов по другим. Это может привести к нарушению сплошности грунта в некоторой области, то есть к его Рисунок 1 – Схема к расчёту глубины разрушению. разрушения монолита В связи с этим весьма важным является определение глубины, на которую в состоянии проникнуть волна повышенного давления, вызывающая разрушение. Для математического описания процесса сделаем следующие допущения: 1. Гидроударное давление, действующее на торцевую поверхность монолита, представляет собой равномерно распределенную нагрузку. 72

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии 2. Грунт, заполняющий внутреннюю полость керноприемной трубы, является однородным. 3. На границе с трубой грунтовый керн имеет связь в виде силы сухого трения. 4. Текущее вертикальное давление по длине керна трансформируется в боковое давление на стенки трубы через коэффициент бокового давления. Составим уравнение равновесия элементарного слоя грунтового керна толщиной dx в точке с координатой x (рис. 1): p

D 2 4

  p  dp 

D 2 4

 pfDdx 

D 2 4

fdx

(1)

где p и (p-dp) – вертикальное давление на слой грунтового керна соответственно сверху и снизу, Па; D – диаметр керна, м;  – коэффициент бокового давления; f – коэффициент трения грунта о поверхность керноприемной трубы;  – удельный вес грунта. Н/м3. После преобразований получим: D 2 4 pfD 

D 2 4

 dx .

f

(2)

Общее решение дифференциального уравнения (2) имеет вид: D 4f ln p  f  x  C . 4f D

(3)

Для определения постоянной интегрирования C сформулируем граничные условия: при x   p  pГУ (где  – высота отбираемого образца грунта, м; pГУ – гидроударное давление, действующее на верхнюю торцевую часть монолита, Па). Тогда C

D 4f ln p ГУ  f   4f D

(4)

Подставим постоянную интегрирования в (3)

D 4f D 4f ln p  f  x  ln p ГУ  f   4f D 4f D

(5)

В результате получаем выражение для определения давления, действующего на отдельный слой грунта 4f  D  D  x    4f  p p ГУ  f   f   e 4f   D  

(6)

Для нахожденияг глубины разрушения верхней части монолита значение давления сравнивается с пределом прочности на одноосное сжатие [7] 73

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии    RC  2C  tg    , 4 2

(7)

где C – модуль сцепления грунта, Па;  – угол внутреннего трения грунта, рад. Соотношение между давлением на отдельный слой и пределом прочности грунта на одноосное сжатие зависит, главным образом, от величины гидроударного давления, которое в свою очередь определяется скоростью погружения устройства под действием прилагаемой ударной нагрузки. Для нахождения скорости погружения устройства можно воспользоваться методикой, предложенной в работе [8]. Результаты расчета, выполненного для конкретной ударной системы грунтоноса, приведены в таблице 1. Таблица 1 – Результаты определения глубины разрушения верхней части монолита (характеристика ударной системы: длина керноприёмной трубы 1 м, диаметр керна D=0,079 мм, скорость соударения 1,5 м/с, гидроударное давление pГУ=1,47 МПа) Грунт

Средний диаметр частиц dср, мм

Удельный вес , Н/м3

Сцепление C, Па

Угол внутреннего трения , градус

Предел прочности на разрушение Rс, Па

Песок мелкий Песок пылеватый Супесь Суглинок Глина

0,1 0,05 -

16000 19000 20000 21000 21500

0,06105 0,08105 0,15105 0,39105 0,81105

38 36 30 24 21

0,25105 0,31105 0,52105 1,2105 2,35105

Глубина разрушения верхней части монолита, см 24 20 19 14 9

Полученные аналитические зависимости по определению глубины разрушения верхней части монолита позволяют прогнозировать минимальную величину углубки грунтоноса в зависимости от типа опробываемого грунта. Перечень ссылок 1. Ребрик Б.М., Куник Л.И. Эффективность и качество бурения инженерногеологических скважин. – М.: Недра, 1978. – 128 с. 2. Куник Л.И. Исследование изменения показателей физико-механических свойств грунта в монолитах, отбираемых из скважин забивным и вибрационным погружением грунтоносов. // Труды ПНИИИСа – 1972. – вып.20. – С.49-59. 3. Булнаев И.Б. Экспериментальные исследования влияния колебаний колонкового снаряда на интенсивность разрушения керна. //Известия вузов. Геология и разведка. – 1969. – №1. – С.120-127. 4. Меламед Ю.А., Соколинский В.Б. Исследование отбора керна при различных динамических нагрузках. // Разведка и охрана недр. – 1976. – №12. – С.30-34.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии 5. Попов Л.И., Пронюшкин В.Д., Марков Ю.А. Исследование геологической достоверности проб при морском бурении. // Известия вузов. Геология и разведка. – 1975. – №11. – с.109-114. 6. Ребрик Б.М. Ударное бурение грунтов. - М.: Недра, 1976. – 232 с. 7. Флорин В.А. Основы механики грунтов. Т 1.– Л., М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1959. – 358 с. 8. Рязанов А.Н. Разработка забивного пробоотборника для бурения инженерногеологических скважин на континентальном шельфе.– Дис.... канд. техн. наук. – Днепропетровск, 1999. – 160 с.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 004.822

РОЛЬ НАУК О ЗЕМЛЕ В СТАНОВЛЕНИИ ДОНЕЦКОЙ И ЛУГАНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОСТИ Пшеничный К.А. Университет ИТМО, г. Санкт-Петербург, Россия Состоявшаяся государственность какой-либо территории невозможна без научных исследований и разработок, создаваемых на данной территории и реализуемых в виде технологии далеко за её пределами. Отсутствие дипломатического признания является очень серьёзной преградой для развития таких технологий в республиках Донбасса. Тем не менее, в области компьютерных наук существует, по крайней мере, один метод представления знаний – метод куста событий – который, являясь инновационной разработкой русской науки, получил признание в международном научном сообществе и может быть принят на вооружение учёными ЛДНР для реализации стратегии радикальной оптимизации исследовательского и публикационного процесса сначала в русском, а затем и в мировом научном сообществе в области наук о Земле. Annotation. Diplomatic irrecognition is a disgusting and painful reality for the rebel republics of Donbass. Still, a territory will be inevitably, unless informally, recognized as an established state if it has a scientific community known for producing a technology that changes the world well outside of it. In the domain of computer science, a method has been developed, which can be considered as a candidate for producing such technology using geology as the “testbed”. This paper explores why this is possible and how this can be done. Ключевые слова: Представление знаний, геология, россыпи, тектонические, модель, наукометрия Key words: Knowledge representation, geology, placer, tectonic, model, scientometrics.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии 1. Введение Становление донецкой и луганской государственности невозможно без полноценного развития науки, возникновения собственных, принципиально новых направлений, сотрудничества с международным научным сообществом и признания им трудов научных школ ДНР и ЛНР. Сильная наука не только создаст репутацию Донбасса как интеллектуального центра мирового значения. Наука — это, пожалуй, единственная сфера, которая позволит, в условиях непризнания, сделать так, чтобы в мире возникла сначала потребность, а затем и необходимость сотрудничества с ЛДНР. Для достижения данной цели предлагается следующая стратегия. В ЛДНР разрабатывается, по крайней мере, одна прорывная компьютерная технология. На её основе создаются новые информационные продукты и услуги для конкретной области науки, опережающие мировой уровень, но первоначально ориентированные только на российскую науку. Эти продукты и услуги активно внедряются в российском научном сообществе, которое уже сейчас достаточно глубоко интегрировано в мировое. Через российских пользователей информация о передовых продуктах и услугах начинает поступать их иностранным партнёрам, что приводит к появлению ограниченного круга заинтересованных профессионалов, пользующихся теми же продуктами и услугами. Тогда с участием российских учёных создаются упрощённые и сокращённые англоязычные версии тех же продуктов и услуг, которые транслируются во внешний мир через вновь сформированное сообщество иностранных пользователей. При этом в Донбассе опережающими темпами совершенствуется и развивается исходная технология, а в российском научном сообществе также опережающими темпами расширяется сфера её применения, охватывая всё новые области знания и проникая в них всё глубже. Таким образом, учёные всего мира будут вынуждены учить русский язык и использовать работы российских коллег в качестве «точки отсчёта» в собственных исследованиях подобно тому, как сегодня весь научный мир учит английский и ориентируется на американские и европейские публикации, а Донбасс станет ядром этой вновь создаваемой мировой научной среды. Данная статья будет посвящена одной потенциально прорывной технологии и роли, которая она может сыграть в реализации данной стратегии.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии 2. Метод куста событий Куст событий — это новый метод представления знаний, направленный на моделирование знаний о меняющихся, развивающихся, эволюционирующих обстановках. Его характерными особенностями являются, во-первых, высокая семантическая строгость, присущая методам, описывающим знание об объектах или процессах в неизменном мире (онтологии, концептуальные графы и другие), а во-вторых, прописанная в явном виде взаимосвязь синтаксиса и семантики. В отличие от других методов представления знаний, куст событий основан на принципах, отличающихся от логики и от теории множеств. Его семантика описывается теорией совокупностей. Аксиоматическое изложение данной теории приведено в работе [1]. Здесь мы дадим лишь краткий обзор её основных положений, необходимых для обоснования метода куста событий. 2.1 Теоретические основания метода: обзор теории совокупностей Теория совокупностей оперирует объектами «обозначенные смыслы», «обозначенная бессмыслица» (семантическая или синтаксическая) и «наполнение». Первые и последнее вместе образуют совокупности, или наполненные обозначенные смыслы, понимаемые как объекты и факты бытия [2]. Обозначенный смысл сам по себе можно трактовать в терминах логики как объект, представляющий собой отдельно взятое содержание (концепт, интенсионал) понятия и выражение для него в том или ином языке. При этом постулируется, что одно и то же обозначение не может относиться к смыслу и к бессмыслице. Отношения между обозначенными смыслами, в отличие от теоретико-множественных отношений, выстраиваются независимо от наполнения, а сама возможность наличия наполнения определяется видом и позицией смысла в контексте. Обозначенные смыслы состоят друг с другом в отношениях подчинения, тождества, несовместимости, пересечения или посвящения, а также порождения. Различают смыслы вещей и отношений (предметы, S, и события, E) и смыслы признаков (приметы, P), а также семантическую () и синтаксическую () бессмыслицы. Любые два предмета несовместимы: SiSj. Их пересечение всегда даёт семантическую бессмыслицу: SiSj=. Предметы могут объединяться, и их

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии объединение даёт либо третий предмет (SiSj=Sk), либо синтаксическую бессмыслицу (SiSj=). Предметы пересекаются с приметами (SP) либо подчинены им (SP) либо несовместимы с ними (SP). В случае пересечения, остальная часть предмета, не пересекающаяся с данной приметой, является отрицанием данной приметы (говорят, что это отрицание приметы по такому-то предмету: SiP). В случае подчинения, примета называется универсумом данного предмета: PuSm. В случае несовместимости, пересечение предмета и примет есть семантическая бессмыслица. События суть минимальные пересечения предметов и примет или их отрицаний по данному предмету (Ei=SP1SP2....Pn). В качестве примеров событий можно привести утверждения: «Амба S – это тигр Pu1, который живёт в уссурийской тайге P2 и внушает ужас волкам P3» или «Иван S (это человек Pu1, который) вышел из дома P2 в прекрасном настроении P3, подумывая пойти на пляж P4, но всё же решил туда не идти SP5». В формулировке события каждая примета может встречаться лишь однажды, либо с отрицанием (если не универсум), либо без него. Будем называть это условие переменной отрицательностью по S. Предмет, подчинённый примете и пересекающийся не менее, чем с одной приметой, образует семейство (объединение) событий и тождественен ему: Sm=E1SmE2Sm...EnSm. При этом приметы (как универсумы, так и пересекающиеся с предметом) находятся в отношении посвящения предмету: S–Pu1, …, Pum, (S)Pm+1, (S)Pm+2,… , (S)Pn-1, (S)Pn, где (S) означает «c переменной отрицательностью по S». Само по себе семейство событий не является единым смыслом. Заслуживает упоминания, что отношения любой валентности, в отличие от признаков, являются в теории совокупностей предметами, а не приметами: например, отец Ивана, Петра и Фёдора будет событием, образованным предметом «Отец» и приметами «Ивана», «Петра» и «Фёдора», а отношение 5>3 — событием, образованным пересечением предмета «Больше» («Большинствование», «Преобладание») и примет «пяти» и «над тремя». Отношение 3>5 в арифметике будет равно семантической бессмыслице. Несколько посвящений образуют контекст, если 1. каждое из них содержит хотя бы один смысл, содержащийся ещё хотя бы в одном посвящении, и 2. все общие смыслы занимают одно и то же положение во всех посвящениях, в которых встречаются (слева или справа от знака «–»). Любые два события несовместимы: EiEj, их пересечение есть семантическая бессмыслица. Каждое событие подчинено, по крайней мере, универсумам своего предмета: EiSmPuSm.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Прямых отношений между приметами в контексте нет. Приметы в контексте, кроме самых общих, порождаются смыслами вещей, не имеющими подчинённых смыслов (то есть событиями или предметами, в которые не входят события): EPE или SPS, соответственно. Смысл вещи может породить только одну примету. В таком случае говорят, что этот смысл является «отцом», а порождаемая примета – «дочерью». Всякий предмет в контексте должен быть подчинён примете, но не своей «дочери». Примета, подчиняющая предмет или событие, называется его универсумом. Примета не может быть подчинена предмету или событию и не совместима с предметом или событием, породившим её. Самые общие универсумы, которые не могут быть порождены ни одним предметом контекста, порождаются семантической бессмыслицей. Она же является результатом пересечения двух несовместимых обозначенных смыслов (например, любых двух предметов или событий). В отличие от семантической бессмыслицы (которая единственна), синтаксическая бессмыслица — это любой набор обозначенных смыслов, не представляющий собой единого смысла, например, любые два предмета, взятые вместе. Синтаксических бессмыслиц бесконечно много, и над ними разрешены некоторые операции, определённые для обозначенных смыслов. Визуальная нотация, представляющая отношения между обозначенными смыслами в теории совокупностей, и соответствующий графический конструкт называются предметкой. Контекст, содержащий отношения порождения, будем называть донбассорием, а контекст, в котором все приметы связаны этим отношением — сильным донбассорием. Наполнением независимо от других обозначенных смыслов могут обладать только смыслы вещей — предметы или события. Приметы могут обладать наполнением только на пересечениях с предметами (в широком смысле, пересечениями являются либо собственно предметы, либо события). Наполнение, по [1], может быть как «крупицами», атомами чего угодно — и тогда это отдалённый аналог урэлемента из теории множеств в версии В. Куайна (так называемые «Новые основания теории множеств», или New Foundations) [3] так и единым целым (например, «Октябрьская революция», «теорема Пифагора»), и состоянием чего бы то ни было (неважно чего — например, шторм, сон, напряжение). Второй и третий виды наполнения не имеют аналогов в теории множеств. Наполнение не может существовать само по себе и может быть лишь наполнением смысла. Бессмыслица не

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии может иметь наполнения. При этом, в отличие от теории множеств, ни сами смыслы, ни отношения между ними не зависят от наличия или характера наполнения. Напротив, наличие или отсутствие наполнения определяется видом и позицией смысла в контексте — собственным наполнением могут обладать только предметы и события, а приметы могут иметь наполнение лишь на пересечении с оными. Если предмет имеет целостное наполнение, его события не могут иметь атомарное. Напротив, если предмет имеет атомарное наполнение, существует «черта атомарности», за которой любой его подсмысл, если вообще наполнен, имеет целостное наполнение. Если смысл наполнен, считается, что он обладает бытием, то есть существует в «физической реальности», если нет — он пребывает в мире чистых смыслов. При этом наполнение может «перетекать», мигрировать от смысла к смыслу. Наполненная часть донбассория будет именоваться обстановкой. В ней могут присутствовать просто наполненные смыслы, а могут — также переходы между смыслами. Переходы наполнения формально выражаются различными типами союзов. Эти типы обозначаются буквами старославянского алфавита: ижен ( ) — переход от одной совокупности (одного наполненного смысла) к одному, йон ( ) — от одного к многим, шта ( ) — от многих к одному, живот ( ) — от многих к многим [2; 4]. Изменение наполнения в обстановке — это правильно построенное выражение, включающее один союз и совокупности, к которым он относится, то есть левый и правый списки. Можно сказать, что совокупности из левого списка совместно влекут совокупности из правого списка. Если в одной обстановке есть два таких изменения, что некоторые совокупности из правого списка одного входят в левый список другого, будем называть такие изменения связанными. Последовательность связанных изменений определяется как сценарий. Если в сценарий входят только такие события, что для каждой приметы каждого события известен порождающий её смысл (смыслотец), такой сценарий называется потоком. Таким образом, наше знание о мире как таковом выражается в виде сильного донбассория и его предметки, знание о реальном положении дел в мире — в виде утверждений о наличии или отсутствии наполнения у конкретных смыслов, а знание об изменениях, происходящих в мире, и о зависимостях, существующих в нём — в виде переходов наполнения. Чтобы подчеркнуть субъективный и неполный характер нашего знания, мы будем называть его мнением [5]. Аргументом в нём, соответственно, 81

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии выступает либо наполненное/не наполненное событие, либо переход наполнения от события к событию. Вышеприведённых теоретических положений достаточно, чтобы сформулировать метод, цель которого — реконструкция полной группы возможных сценариев изменений в обстановке при заданных стартовых событиях. 2.2 Синтаксис и семантика кустов событий Куст событий — это полидрево, составленное из событий и союзов типов ижен, йон и шта [4]. События E являются единственным видом совокупностей в кусте событий. Каждое событие принадлежит к одному из четырёх типов, определяющих положение в кусте: (ia) первичные внутренние, (ib) первичные внешние, (ii) вторичные и (iii) третичные (рис. 1). Событие E в кусте событий включает в себя не только предмет и приметы, но и тип: (ia) E, (ib) E, (ii) E или (iii) E. Смыслы-«отцы» примет, участвующих в событиях (ia) и (ib), не входят в куст. Между типами событий устанавливаются следующие отношения: - каждое событие (ia) в одиночку влечёт одно событие (ii) либо одно событие (iii); - каждое событие (ib) влечёт одно или более событий (ii), и делает это только в паре с событием (ia) или другим событием (ii); - пара событий (ia) и (ib) может влечь только одно событие (ii); - каждое событие (ii) вызвано либо одним событием (ia), либо парой событий (ia) и (ib), либо одним событием (ii), либо несколькими событиями (ii); - каждое событие (iii) вызвано либо одним событием (ia), либо одним событием (ii); - ни одно событие (iii) не влечёт каких-либо событий; - никакое событие не влечёт события (ia) или (ib). Эти отношения означают, что: - событие (ia) без события (ib) или (ii) может влечь только одно событие (ii) либо одно событие (iii); - событие (ia) не может влечь никакое событие вместе с другим событием (ia); - событие (ib) может влечь только событие (ii), и только в паре с событием (ia) или другим событием (ii); оно не может влечь никакое событие в одиночку. Отношения между типами событий и список разрешённых и запрещённых переходов определяют общую архитектуру куста

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии событий и направленность потоков в нём (рис. 1). Поток в кусте событий — это такой поток событий, что в левый список его первого (самого левого) изменения входит событие типа (ia), правый список самого правого изменения состоит из единственного события, и это событие типа (iii), а в левый список любого изменения входит правый список предыдущего. Структура куста событий является многопотоковой, то есть в нём всегда существует не менее двух потоков. Отношения между событиями реализуются союзами куста событий, которые являются спецификациями типов событий, выделяемых в теории совокупностей. В кусте событий присутствуют следующие союзы (рис. 2). В куст событий входят специфические, определённые только для данного метода союзы, но все они являются спецификациями, частными случаями союзов теории совокупностей [2; 4].

Рис. 1 – Отношения между типами событий в кусте событий [2; 4].

Союз влияния Influx — это союз типа ижен, связывающий события с переменной отрицательностью одной приметы при условии, что событие-отец этой приметы входит в данный куст событий. Влияние связывает фактически три события, одно из которых (изменяемое событие Ei=Sl—P1u, …, SlPEj), подвергаясь влиянию другого (изменяющего события Ej=Sm—P2u, которое порождает примету PEj: Ej→PEj), влечёт третье, Ek, предмет которого Sl 83

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии наследуется от изменяемого события Ei, а пересекающаяся примета PEj определяется изменяющим: Ei Ej Influx El, или u Sl (Sl—P1 , …,  PEj)Sm—P2u Influx Sl—P1u, …, PEj. (рис. 2б). Примета PEj, отец которой — изменяющее событие Ej, является приметой с переменной отрицательностью: она отрицается в изменяемом событии Ei и утверждается в результирующем событии El. Союз течения Flux (рис. 2а) — это любой другой союз типа ижен, связывающий события. Союз разлива Split (рис. 2в) — это любой союз типа йон, связывающий события. Союз слияния Conflux (рис. 2г) — это любой союз типа шта, связывающий события. Союзы имеют свои разновидности, описанные в работах [2; 4].

Рис. 2 – Союзы куста событий: течения (а), влияния (б), разлива (в) и слияния (г).

3. Практическая реализация Метод куста событий, получивший сегодня широкое распространение в разных областях науки и техники, изначально был предложен для решения геологических задач [6; 7]. В то же время, геология является традиционно одной из наиболее развитых областей знания в Донбассе. Таким образом, представляется оправданным избрать именно геологию в качестве той площадки, на которой данным методом будут разработаны новые информационные 84

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии продукты и услуги для российского, а затем и мирового научного сообщества. Прежде всего, рассмотрим единичный пример применения метода куста событий в одной из предметных областей геологии — геологии россыпей Западной Сибири. Возьмём следующее утверждение из работы Лаломова А.В. с соавторами [8] о Зауральском россыпном районе: «Положительные тектонические движения имели место в течение олигоцена в области купольных структур и выводили в область эрозии осадки более ранних этапов, что приводило к перемыву отложений, дополнительному обогащению осадков тяжелыми минералами и фиксации береговой линии в обрамлении купольных поднятий» (с. 370). Куст событий, описывающий это рассуждение, приведён на рис. 3. Данный куст может быть полностью формализован (табл. 1; рис. 4) и связан с предметкой, как показано в англоязычной работе [2]. Может показаться, что данный конструкт весьма слабо связан с исходным текстом. Формулировки событий, на первый взгляд, имеют мало общего с исходным текстом. Тем не менее, следует принять во внимание, что объектом моделирования в кусте событий являются обозначенные смыслы, а не сами обозначения (слова и словосочетания, символы, изображения и иные). Извлечение смыслов неизбежно субъективно, но в этом процессе есть и объективная составляющая, иначе два разных человека никогда не могли бы понять друг друга хотя бы в общих чертах и сам феномен языка был бы невозможен. Именно эту объективную составляющую и призван «схватить» куст событий, а субъективная при этом также может быть зафиксирована и соотнесена с конкретными частями куста: предметами или приметами внутри события, событием в целом (то есть узлом/вершиной куста) или с союзом («стрелкой»), а также с несколькими событиями или союзами, в том числе с конкретным сценарием или сценариями, а также с кустом в целом. В самом деле, осадки более ранних этапов – это и есть доолигоценовые осадочные породы, эрозия в данном случае и представляет собой морскую абразию, а обогащение тяжёлыми минералами и является даже не следствием, а стороной процесса перемыва в результате абразии. Более того, эти термины можно связать с соответствующими событиями куста или смыслами, участвующими в образовании этих смыслов. Кроме того, с ними можно связать и любую другую информацию – данные, изображения, ссылки на литературу, параметры и уравнения количественных моделей. Наконец, всю эту информацию можно связать и с союзами

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии куста, и со сценариями, и с кустом в целом (рис. 5).

Рис. 3 – Куст событий, описывающий смыслы рассуждения А.В. Лаломова с соавторами [8, с. 370]. См. пояснения в тексте.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Таблица 1 – Символы смыслов, включённых в куст событий на рис. 3. Символ S1 S2 S3 S4 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8

Смысл Предметы Купольные структуры Вертикальные положительные тектонические движения Морской бассейн Осадочные породы Приметы в Зауралье в олигоцене производит абразию суши подвержен положительным вертикальным тектоническим движениям в олигоцене подвержен морской абразии в олигоцене купольных структур Зауралья доолигоценовый обогащён тяжёлыми минералами

Рис. 4 – Формализованное представление куста событий, приведённого на рис. 3. E – событие, другие обозначения см. в табл. 1.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии На программном уровне, это было реализовано в системе поддержки научных исследований COLLA [9; 10]. Вокруг куста событий строится проект, и его участники, имея общее видение предметной области, выражаемое данным кустом, могут подгружать к нему любую собственную информацию, которая становится (возможно, с ограничениями) общим достоянием. Также с частями куста можно связывать сообщения, приходящие в почтовый ящик каждого участника как электронное письмо. Система является асинхронной в том смысле, что не требует одновременного присутствия в Сети всех участников проекта; напротив, каждый вносит свои данные и анализирует чужие в удобное для него время. Эти дополнительные сведения могут представлять собой самостоятельную ценность, могут рассматриваться как наполнение событий или смыслов, которые их образуют, а могут указывать на возможные преобразования куста – его детализацию или, наоборот, обобщение, а также дополнение его и связывание с другими кустами. Куст событий может быть детализирован, как показано в работе У. Вольтера с соавторами [11]. На практике это означает, что аналогичные кусты событий могут быть построены, по правилам трансформации графов «сверху вниз» и «слева направо» [12], например, для Северо-Сосьвинской или Мансийской площадей работ (см. рис. 5 и статью Н.Г. Патык-Кара с соавт. [13]). С этими новыми кустами событий можно связать данные из других публикаций, а также неопубликованные данные. В частности, с кустом событий можно напрямую связать данные полевых и лабораторных исследований. Точно так же куст событий, приведённый на рис. 3-5, может быть обобщён, причём как географически (например, до куста по ЗападноСибирской россыпной мегапровинции), так и тематически – например, до палеогеографии или тектоники (с палеогеографическими следствиями) региона. Детализация и обобщение кустов создают «объёмные» структуры вложенных кустов, или иерархии. Аналогично, возможно дополнение этого куста с использованием тех же или иных публикаций – например, путём добавления в список первичных внешних событий эоловых процессов или в список первичных внутренних – иных геологических тел, распространённых в регионе. Очень важной особенностью куста событий является возможность разрешения противоречий, вытекающая из соответствующей аксиомы прикладной части теории совокупностей [5]. Допустим, исследователь Х выскажет возражение против одного

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии

Рис. 5 – Связывание релевантной информации с частями куста событий. Красным показаны сценарий, описанный в статье [8] и приводящий к двум (очевидно, совместимым) результатам). С этим сценарием связана статья в целом. Процесс перемыва отложений относится к конкретному изменению, фиксируемому союзом течения. Термин «осадки более ранних этапов» относится к предмету S4.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии из событий или сценариев куста – например, утверждая, что если доолигоценовые купольные структуры Зауралья испытывают тектонический подъём, то породы, слагающие их, не будут подвержены морской абразии. Следует выразить это мнение формально, выяснив, на чём оно основано, и сформулировав это обстоятельство как примету или отрицание (скажем, тектонический подъём малой амплитуды или отсутствие морского бассейна). После этого остаётся детализировать куст, как было показано выше в настоящей работе. Таким образом, утверждение, выраженное в кусте изначально (что тектонический подъём вызывает абразию), будет также уточнено: «...купольные структуры... подвержены абразии, ЕСЛИ амплитуда подъёма не мала И наличествует морской бассейн». Исправление или опровержение той или иной части куста событий могут привести лишь к его детализации. В то же время, исключительно важно обратить внимание на то, что куст событий может оказаться несовместим с событиями, которые, казалось бы, толкуют о том же самом, но сформулированы несколько иначе. С точки зрения естественного языка, эта разница является несущественной и относится целиком к стилистическому аспекту, но смещение смысловых акцентов полностью меняет контекст. Например, говоря «Купольные структуры» (например, Зауралья), мы формулируем смысл-предмет, от которого образуем примету «купольных структур», которую можем отнести к другому предмету, например — к предмету «Осадочные породы»: «Осадочные породы купольных структур». Если же мы скажем: «Купольные структуры, сложенные осадочными породами», мы образуем примету от предмета «Осадочные породы»: «из осадочных пород», которую пересечём с предметом «Купольные структуры» (и получим смысл «Купольные структуры, сложенные осадочными породами»). В таком случае, по соответствующей аксиоме теории совокупностей, во избежание парадокса уже нельзя будет говорить об «Осадочных породах купольных структур», поскольку этот смысл должен будет формулироваться как «Осадочные породы купольных структур осадочных пород», что даёт бесконечный цикл: «Осадочные породы купольных структур осадочных пород купольных структур осадочных пород...» Гносеологически, это объясняется тем, что именно предметы являются теми фундаментальными смыслами, которые приходят в язык и в наше сознание из мира чистых смыслов, а приметы образуются нами произвольно для конструирования наших контекстов.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Из кустов событий можно составлять «плоские» многокустовые структуры, в которых третичные события одного куста становятся первичными внутренними или первичными внешними других кустов. Примером такой структуры может быть цепочка кустов, из которых первый описывает формирование осадочных пород Зауралья в доолигоценовом бассейне и рост в них тяжёлых минералов, второй — деформацию этих пород в купола, а третий — приведённый в настоящей работе — воздымание и денудацию куполов с образованием россыпей тяжёлых минералов. Вся цепочка (возможно, ветвящаяся или, наоборот, сливающаяся из нескольких цепочек) основана на единой предметке. Таким образом, создаются непрерывные среды кустов событий, охватывающие целиком предметные области. Возникает вопрос о возможности их интеграции в единую среду или, иначе, возможности взгляда «сверху вниз» — создание единого смыслового пространства, описываемого предметкой высшего уровня, которая задаёт образы многокустовых структур, как «плоских» (цепочек кустов), так и «объёмных» (иерархий кустов). Промежуточным, компромиссным вариантом может быть создание подобных сред (и предметок «подвысшего уровня») по различным областям знания — тематических сред. Поскольку они будут представлять собой зрелые контексты и будут основаны на предметках, резонно называть их так же, как эти контексты – (сильными) донбассориями. 4. Ожидаемые результаты Целью метода куста событий является реконструкция полной группы возможных сценариев изменений в обстановке (предметной области) при заданных стартовых событиях (или условиях). Точно так же можно сформулировать задачу комплексных исследований практически в любой области науки. Таким образом, куст событий, являясь формальным методом представления знаний любого содержания, обнаруживает внутреннее сходство, «единство намерений» с научным исследованием. В силу этого естественно ожидать, что куст событий окажется наиболее подходящим методом организации науки подобно тому, как блок-диаграммы или нотации семейства IDEF – для промышленного проектирования и организации производства, а нотация BPMN – для моделирования бизнеспроцессов. Многокустовая структура с дополнительной связанной

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии информацией о людях, аппаратуре, компетенциях и тому подобном может отражать структуру научного коллектива, разрабатывающего круг проблем в предметной области. Выделенные сценарии в кусте событий представляют собой основную суть технического или геологического задания или заявки на грант (при этом другие сценарии будут представлять собой результаты предшествующих исследований, риски проекта и другие значимые соображения). Наконец, куст событий или многокустовая структура (как «плоская», так и «объёмная») – это, фактически, электронный научный журнал или виртуальная тематическая библиотека, но совершенно нового типа – со всеми преимуществами асинхронных систем поддержки совместных исследований типа COLLA. В подобном электронном научном издании-проекте меняется сам смысл научной статьи. Под научной статьёй теперь нужно будет понимать обоснование введения минимум одного сценария в куст событий, входящий в среду «подвысшего уровня» (то есть среду области знаний), или модификации минимум одного сценария в нём. Иными словами, собственно статья будет служить фактически пояснительной запиской к новым союзам и событиям куста, призванной убедить рецензента и читателя в релевантности и надёжности предлагаемых изменений. Как было показано выше, убрать ни одну вершину и ни одно ребро куста не представляется возможным, можно лишь детализировать и дополнять их. Таким образом, вклад каждой публикации в накопление знания в рассматриваемой области будет определяться не интуитивно, не на основе косвенных показателей — таких, как цитируемость или рейтинг журнала — а вполне объективно, по количеству внесённых уточнений и дополнений в существующую картину. Более того, публикация будет немедленно становиться чем-то вроде дискуссионного форума (что отчасти реализуется в некоторых электронных сервисах для учёных — таких, как ResearchGate), но форума, сфокусированного на конкретных событиях, предметах, приметах, наполнении и его переходах. Насколько известно автору, такого уровня удобства для пользователей-научных сотрудников не может предложить ни один электронный сервис мира, а предлагаемый формат научных публикаций позволит отказаться от существующих наукометрических мер и индексов — в первую очередь, индекса Хирша, постоянно критикуемого научным сообществом — в пользу качественно иных, более релевантных и прозрачных показателей. Внедрение данной технологии предполагается начать с той области науки, для которой изначально и разрабатывался метод куста

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии событий и которая традиционно является одной из наиболее развитых в Донбассе — с геологии. Проект можно назвать «Куст событий — Земля», его первой задачей станет создание предметки высшего уровня для наук о Земле, а следующей задачей (которую, впрочем, можно реализовывать одновременно с первой) — программная реализация предметки и куста событий (с получением республиканских, российских и, по возмозможности, международных патентов на вновь создаваемые программное обеспечение и алгоритмы). Интерфейс создаваемого донбассория может иметь вид простейшего куста из пяти событий (рис. 6).

Рис. 6 – Титульная страница веб-проекта «Донбассорий Земля» и навигатор по нему. См. пояснения в тексте

В слоты событий ia и ib пользователь помещает интересующие его события, а система, используя правила преобразования графов, находит наиболее близкие из имеющихся кусты событий и предлагает совершенствовать их или строить новый с учётом заданных им самим и предыдущими пользователями условий. Таким образом, в результате человеко-машиинного взаимодействия создаётся мощная поисковосправочная и моделирующая система, совершенствующая себя сама с каждым новым запросом. Ядро системы физически находится на серверах, расположенных в Республиках, а эксперты, составляющие донбассории по областям знания и кусты событий по уже существующим публикациям, трудятся на своих рабочих местах в Российской Федерации и, возможно, других странах. На первом этапе должны быть построены кусты событий по разным аспектам наук о Земле, включая основной корпус научных публикаций на русском языке, с присвоением авторам значений численных наукометрических показателей, основанных на кусте событий. Затем этот опыт будет постепенно распространяться на англоязычную литературу, и параллельно необходимо будет создавать сообщество учёных-иностранцев в области наук о Земле, интересующихся новым подходом. Их интерес приведёт к распространению вышеописанной технологии и вытеснению 93

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии традиционных западных наукометрических подходов в геологической науке. При этом важно, чтобы даже сама используемая терминология — как на русском, так и обязательно на английском языке — указывала на донбасское происхождение технологии. Также важно, чтобы кусты событий на русском языке были опорными, эталонными, а кусты на английском языке привязывались к ним. Работы по обработке русскоязычной литературы также должны вестись опережающими темпами. Наконец, в русскоязычной геологической науке должны возникнуть те самые тематические объединения учёных на основе кустов событий, которые будут совмещать в себе черты и географически распределённых научных коллективов, и электронных научных журналов, где формат публикаций изначально будет привязан к кустам событий. Эти виртуальные исследовательско-издательские сообщества (вероятно, их тоже уместно будет назвать донбассориями) должны будут в течение нескольких месяцев после своего возникновения открывать англоязычные версии своих сайтов и устанавливать связи сначала с такими международными научными сервисами, как ResearchGate, Google Scholar или Mendeley, а затем и с международными издательствами, специализирующимися на геологической литературе. На данном этапе будет принципиально важно, чтобы донбассории как виртуальные сообщества учёных возникали главным образом в русской научной среде и «обрастали» иностранными членами (включая иностранные исследовательские и образовательные центры) и основным рабочим языком в них оставался русский. Последним этапом предлагаемой стратегии явится перенос опыта организации науки в виде сообществ-донбассориев с геологии на другие области науки. 5. Заключение Изложенное в настоящей статье позволяет утверждать, что 1. Метод куста событий, основанный на теории совокупностей, может рассматриваться как та прорывная компьютерная технология, которая создаёт принципиально новые информационные продукты (донбассории как модели знаний) и информационные услуги (организация всего процесса научных исследований и публикаций, вычисление наиболее объективных и релевантных показателей научной значимости публикаций), 2. Донбасская наука способна сыграть ключевую роль в становлении научных сообществ, основанных на кустах событий, в геологической сфере в России, а затем и в мире.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии Перечень ссылок 1. Pshenichny, C.A. 2018a. Theory of Multitudes as an Alternative to the Set Theory. In: Pshenichny, C.A., Diviacco, P., & Mouromtsev, D.I. (Eds.). Representation of Dynamic Knowledge in Scientific Domains. IGI Global (chapter 1), pp 1-31. 2. Pshenichny, C.A. 2018b. Qualitative and Quantitative Formalisms for Knowledge Representation in the Theory of Multitudes. In: Pshenichny, C.A., Diviacco, P., & Mouromtsev, D.I. (Eds.). Representation of Dynamic Knowledge in Scientific Domains. IGI Global (chapter 2), pp 32-75. 3. Quine, W. Mathematical logic (Revised ed.), 1951, Cambridge, Mass.: Harvard University Press 4. Пшеничный К.А., Спивак А.И. Метод куста событий в решении задач представления знаний. - СПб: Университет ИТМО, 2020. - 35 с. 5. Крюкова А.Ю., Соколова О.П., Нагорнова Н.Н., Пшеничный К.А. Смысловая целостность информации и её поддержка в реляционных базах данных. Научнотехнический вестник Поволжья, 2020, №6. 6. Pshenichny, C.A., Moukhachyov, V.P., and Khrabrykh, Z.V. 2001, Logical Representation of Volcanology: First Results and Perspectives of Research – Seismic Phenomena Associated with Volcanic Activity Working Group Annual Workshop (Abstracts), Tenerife: http://earth.leeds.ac.uk/esc_wg/teneabs.htm 7. Пшеничный К.A., Храбрых З.В. Инженерия знаний: новые возможности оценки природных опасностей на территории Северного Кавказа – Современные методы геолого-геофизического мониторинга природных процессов на территории Кабардино-Балкарии (труды научн. конф.). Карамурзов Б.С. (ред.), КБГУ, Нальчик, 2003, сс. 57-67. 8. Лаломов А.В., Бочнева А. А., Чефранов Р. М., Трофимов В. А. Литологофациальное районирование и титан-циркониевая металлоносность Мансийской и Северо-Сосьвинской площадей Зауральского россыпного района. Литология и полезные ископаемые, 2010, № 4, с. 370–382 9. Diviacco, P., Pshenichny, C., Carniel, R., Khrabrykh, Z., Shterkhun, V., Mouromtsev, D., Guzmán, S., and Pascolo, P., 2014. Organization of a geophysical information space by using an event-bush-based collaborative tool. Earth Science Informatics, 4(3), 139– 160, DOI 10.1007/s12145-014-0182-2. 10. Дивьякко П., Пшеничный К.А., Бенке Б., Канжелева О.М. Создание систем поддержки совместных научных исследований в науках о земле в среде COLLA на основе метода куста событий. Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 2014, № 5(93), сс 83-91. 11. Wolter, U., Korableva, O., & Solovyov, N. (2017). The Event Bush Method in the Light of Typed Graphs. Pshenichny, C.A., Diviacco, P., & Mouromtsev, D.I. (Eds.), 2017. Dynamic Knowledge Representation in Sicentific Domains, IGI Global, PAGES 12. Heckel, R. 2006. Graph Transformation in a Nutshell. Electronic Notes in Theoretical Computer Science 148 (2006) 187–198. 13. Патык-Кара Н.Г., Лаломов А.В., Бочнева А.А., Фёдоров О.П., Чефранов Р. М. Предпосылки формирования титан-циркониевых месторождений Зауральского россыпного района: региональная геолого-эволюционная модель. Литология и полезные ископаемые. 2009. № 6. С. 598–613.

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии УДК 622.324.5

О ПРОБЛЕМЕ ФОРМИРОВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПОЛИТИКИ ПРИ ДОБЫЧЕ МЕТАНА УГОЛЬНЫХ ПЛАСТОВ А.А.Каракозов1, Е.А. Шумаева1, В.В. Бердников2 1 – ГОУВПО «Донецкий национальный технический университет» 2 – ГП «Донецкая горнодобывающая компания» В настоящее время имеет место низкая эффективность управления во многих отраслях минерально-сырьевого комплекса на постсоветском пространстве. Это в полной мере относится и к реализации проектов по добыче газа из нетрадиционных источников. В то же время, в условиях Донбасса уже сегодня можно добывать и использовать в энергетических целях от 1 до 3 млрд. м3 в год метана угольных пластов. Однако, по ряду причин, рассмотренных в данной статье, этот потенциал остается нераскрытым. Авторами предложен комплекс мероприятий, направленных на обеспечение эффективной добычи и использования метана угольных пластов в Донецкой Народной Республике. Annotation. Currently, there is low management efficiency in many industries of mineral complex in the post-Soviet space. This fully applies to the implementation of projects for the production of gas from unconventional sources. At the same time, in Donbass, it is already possible to extract and use for energy purposes from 1 to 3 billion cubic meters per year of coal-bed methane. However, for a number of reasons, discussed in this article, this potential remains untapped. The authors proposed a set of measures aimed at ensuring efficient production and use of coal-bed methane in the Donetsk People's Republic. Ключевые слова: минерально-сырьевой комплекс; метан, угольный пласт; дегазация; скважина; добыча метана угольных пластов. Key words: mineral complex; methane, coal-bed; degassing; bore hole; extracting of coal-bed methane. Отсутствие единых подходов к осуществлению государственной политики в сфере недропользования, недостаточный учет различных аспектов проблем, связанных с различными видами естественных ресурсов в части их использования, привели к тому, что практика хозяйствования и управления в отраслях минерально-сырьевого

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии комплекса на постсоветском пространстве оказалась малоэффективной. По данным Международного энергетического агентства мировые прогнозные ресурсы газа из нетрадиционных источников составляют 921 трлн. м3, что более чем в 2,2 раза превышает ресурсы газа на традиционных месторождениях. При этом современный уровень развития горных и буровых технологий обеспечивает экономическую целесообразность освоения ресурсов такого газа. К нетрадиционным газовым коллекторам относятся угольные пласты, которые значительно отличаются от традиционных газовых коллекторов. Метан угольных пластов является одним из наиболее перспективных видов газа, добываемого из нетрадиционных источников. Суммарный объём его добычи в мире в 2010 г. превысил 68 млрд. м3, из них в США – 54,0 млрд м3. По оценкам экспертов США, мировая добыча метана из угольных пластов в 2020 г. составит 78 млрд. м3, а в 2040 г. достигнет 157 млрд. м3. По данным АО «Газпром промгаз» прогнозные ресурсы метана в основных угольных бассейнах России оцениваются в 83,7 трлн. м3, что соответствует примерно трети прогнозных ресурсов природного газа страны. На сегодняшний день ресурсы метана угольных пластов в Российской Федерации превышают ресурсы сланцевого газа и газа плотных песчаников вместе взятых. Добыча метана угольных пластов может полностью обеспечить потребность ряда российских угледобывающих регионов в источнике газа, приближенном к потребителю, что может быть реальной альтернативой природному газу из традиционных коллекторов. Наиболее перспективным для промышленной добычи метана угольных пластов в Российской Федерации является Кузбасс (запасы метана – до 13 трлн. м3), где в 2008 г. началась пробная эксплуатация Талдинского метаноугольного месторождения [1]. В 2020 г. в Кузбассе запланирована добыча 2,6 млрд. м3 метана, который будет реализовываться местным потребителям. В ноябре 2011 г. в России метан угольных пластов был признан самостоятельным полезным ископаемым и внесен в Общероссийский классификатор полезных ископаемых и подземных вод. Рассмотрим ситуацию с добычей метана в Донбассе. По самым скромным оценкам, ресурсы метана угольных пластов на глубинах 5001800 м составляют 1,4-2,5 трлн. м3. Сравнительно малые глубины залегания метана угольных пластов облегчают его возможное промышленное освоение. Общие же ресурсы метана по всей каменноугольной толще Донбасса (включая вмещающие породы) 97

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии оцениваются от 12 трлн. м3 на глубинах 0,5-1,8 км до 25,4 трлн. м3 на глубинах 0,5-4 км. Так, по оценке специалистов, концентрация запасов метана в различных регионах Донбасса составляет от 118 до 494 млн. м3 на 1 км2, что сравнимо с данными по его концентрации в регионах США, где осуществляется коммерческая добыча метана (от 100 до 437 млн. м3 на 1 км2). Следует также учесть, что при добыче угля одним из важнейших вопросов обеспечения безопасности работ является удаление метана, поскольку он создаёт серьезные проблемы для безопасности труда. Множество несчастных случаев во время добычи – результат воспламенения метана, скопившегося во взрывоопасной концентрации. Кроме того, выделение метана в воздух вызывает значительное ухудшение экологического состояния окружающей среды, поскольку метан является парниковым газом, который способен удержать в атмосфере в 21 раз больше тепла, чем углекислый газ. По данным 2013 г. [2] при работе всех украинских шахт, подавляющее большинство которых расположено в Донбассе, извлекалось примерно 1,4 млрд. м3 метана. При этом шахтными системами дегазации извлекалось порядка 360 млн. м3 метана (26%), примерно 50% его каптировалось и использовалось, остальная часть поступала в атмосферу, т.е. фактически на поверхность поступало порядка 1,2 млрд. м3 метана, оказывающего негативное влияние на атмосферу Земли. С учётом этих фактов, при проведении предварительной дегазации угольных пластов уже сегодня можно добывать и использовать в энергетических целях ежегодно до 1-3 млрд. м3 метана. Но в настоящее время почти весь огромный потенциал метана угольных пластов Донбасса остается задекларированным только на бумаге и, в большинстве случаев, приносит только негативный эффект. Одной из причин слабой утилизации метана являлось наличие дешевого природного газа Западной Сибири, из-за чего в советский период фактически угас интерес к промышленному использованию метана углей Донбасса. В украинский период предпринимались попытки реализации ряда программ и проектов по использованию метана с целью уменьшения зависимости от импортируемого газа. Для этого на государственном уровне были приняты: − Постановление Кабинета Министров от 6 сентября 1999 г. № 1634 «О развитии промышленной добычи метана из угольных месторождений Донбасса»; − Постановление Кабинета Министров от 27 сентября 2000 г. № 98

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии 1463 «О мерах развития промышленного извлечения метана из угольных месторождений Донбасса»; − Постановление Кабинета Министров от 6 июля 2002 г. № 939 «Об утверждении Программы повышения безопасности труда на угольных шахтах»; − Закон №1392-VI от 21.05.2009 г. «О газе (метане) угольных месторождений»; − Постановление Кабинета Министров №243 от 01.03.2010 г. «Об утверждении экономической программы энергоэффективности и развития сферы производства энергоносителей из возобновляемых источников энергии и альтернативных видов топлива». Для реализации этих проектов и программ на территории Донбасса планировалось пробурить свыше 1000 скважин глубиной 1200-1500 м. К большому сожалению, все эти начинания так и остались, в основном, на бумаге и дальше опытных работ дело не дошло – на промышленный уровень добычи и реализации газа так никто и не вышел. Хотя был накоплен существенный опыт отработки новых технологий бурения (направленное бурение, бурение забойными двигателями, использование пен), проведения гидроразрывов пластов. Шахтой им. А.Ф. Засядько была пробурена скважина рекордной для Донбасса глубиной 3200 м. Низкая эффективность реализации проектов объяснялась фактическим отсутствием действенного государственного регулирования (в том числе и экономического) в этой сфере. Например, статья 11 «Стимулирование деятельности по геологическому изучению, добыче и использованию газа (метана) угольных месторождений» Закона Украины «О газе (метане) угольных месторождений» (2009 г.) предусматривала, в частности: − создание инвестиционно-привлекательных условий для осуществления хозяйственной деятельности и предоставление государственных гарантий защиты инвестиций; − предоставление таможенных и налоговых льгот субъектам хозяйствования, осуществляющих добычу метана угольных месторождений, и производителям продукции из него; − введение системы поощрительных мер для предприятий, исключительной деятельностью которых является добыча метана угольных месторождений, и распространение их действия на угледобывающие предприятия, осуществляющие такую деятельность; − предоставление государственной поддержки и гарантий производителям и поставщикам энергии, вырабатываемой из добытого метана угольных месторождений; 99

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии − освобождение на десятилетний срок (до 01.01.2020) от налогообложения прибыли, полученной от хозяйственной деятельности по добыче и использованию метана угольных месторождений. Однако механизмы стимулирования этой деятельности фактически не были определенны и не применялись. Более того, шахты, где эффективно использовалась дегазация угольных пластов, облагались налогами. Вопреки ожиданиям, этот Закон не только не обеспечил стимулирование, но и поставил под сомнение целесообразность утилизации метана из-за налогового давления на результаты успешной деятельности шахт в этой сфере. Для эффективного использования метана угольных пластов в Донецкой Народной Республике на государственном уровне необходимо разработать и реализовать программу его добычи и утилизации, которая могла бы дать следующие результаты: − уменьшение стоимости добычи угля, повышение производительности труда и безопасности ведения горных работ, сохранение жизни и здоровья шахтеров; − улучшение экологии за счет сокращения выбросов парникового газа; − снижение затрат на закупку природного газа вследствие увеличения объёмов альтернативных энергетических ресурсов; − использование метана для собственных нужд шахт и соседних предприятий, коммунальных нужд, генерации электроэнергии, заправки автотранспорта, поставок населению; − использование в качестве технологического сырья; − создание новых рабочих мест, в т.ч. трудоустройство выпускников профильных факультетов ДонНТУ. Всё это будет способствовать улучшению экономической ситуации в Республике в целом и иметь значительный социальный эффект. Добыча метана может стать тем локомотивом для региона, который потянет за собой подъём ряда отраслей промышленности. Для реализации этой программы в ДНР необходимо создание специализированной организации по извлечению и использованию метана угольных пластов с достаточными финансовыми и техническими ресурсами, способной обеспечить опытнопромышленную разработку этого полезного ископаемого (проведение комплекса работ по бурению скважин с поверхности, сбору и очистке метана, доведению его до высокой концентрации, а также разработку коммерчески выгодных систем использования добытого метана). Эта деятельность должна основываться на созданном государством организационно-правовом механизме добычи метана 100

Перспективные технологии в геологоразведочной и нефтегазовой отраслях, геодезии и маркшейдерии угольных пластов, для чего целесообразно дополнить нормативноправовую базу актами, позволяющими создать систему государственного заказа на заблаговременную дегазацию угольных пластов, что позволит обеспечить в долгосрочной перспективе инновационный путь развития угольной промышленности ДНР. Перечень ссылок 1. Газпром. «Газпром» направил в Правительство РФ предложения о мерах по стимулированию добычи угольного газа [Электронный ресурс] - 2010. Режим доступа: http://www.gazprom.ru/press/news/2010/may/article98803/ 2. Брюханов А.М. Шахтный метан и повышение взрывобезопасности угольных шахт / Способы и средства создания безопасных и здоровых условий труда в угольных шахтах. – 2013. – 1(31). – С. 12-21.

101