Виноградов Юрий Анатольевич
Доктор технических наук, директор Федерального исследовательского центра «Единая геофизическая служба Российской академии наук», хорошо известный специалист в области экспериментальной геофизики. Область научных интересов – разработка технических комплексов и систем для регистрации сейсмических и инфразвуковых волн. Более 30 лет проработал в Арктике, совершил более 40 экспедиций на архипелаг Шпицберген, где под его руководством, был создан экспериментальный аппаратно-программный комплекс сейсмоинфразвукового мониторинга айсбергообразования на кромках выводных ледников арктических островов и разработана оригинальная методика геофизического мониторинга процессов деструкции криосферы. Член Управляющего Совета «Международного сейсмологического центра» (International Seismological Center, Англия), Наблюдательного совета по координации деятельности Российского научного центра на архипелаге Шпицберген, научно-экспертного совета Государственной комиссии по вопросам развития Арктики и других.
Камчатское мегаземлетрясение 29.07.2025. Причины и последствия
29 июля 2025 г. в 23:24 UTC (30 июля в 11:24 местного времени) в сейсмофокальной зоне южной Камчатки на глубине 32 произошло одно из сильнейших землетрясений 21 века магнитудой Mw=8.8, вызвавшее волну цунами распространившуюся по всему Тихому океану. Землетрясению предшествовало несколько форшоковых последовательностей - Вилючинское (03.04.2023), Шипунское-I (17.08.2024) и Шипунское-II (20.07.2025) землетрясения, которые вероятно имеют связь с главным толчком и могут рассматриваться как единый процесс. После основного толчка было зарегистрировано более 30.000 афтершоков, зона разрыва протянулась более чем на 600 км.
Федеральный исследовательский центр «Единая геофизическая служба» проводит непрерывный мониторинг сейсмической активности территории РФ сетью из 353 сейсмических и 64 ГНСС-станций. Плотная сеть сейсмический станций в ДФО РФ позволила надежно определить параметры землетрясения. Особенностью землетрясения явилось отсутствие краткосрочных предвестников непосредственно перед ним.
Макросейсмический эффект наблюдался на всей территории Камчатского полуострова южнее пос. Ключи, но в целом оказался ниже ожидаемого при таком сильном землетрясении, что по-видимому связано с некоторыми особенностями очаговой области. Землетрясение спровоцировало извержение нескольких активных вулканов на территории Камчатки. Многие характеристики Камчатского землетрясения 2025 года позволяют отождествлять его с Большим Камчатским землетрясением 1952 года. Обсуждению особенностей Камчатского мегаземлетрясения посвящен этот доклад.
Федоров Андрей Викторович
Кандидат физико-математических наук, директор Кольского филиала ФИЦ Единая Геофизическая служба РАН. Область научных интересов связана с изучением сейсмических и инфразвуковых эффектов геодинамических процессов в Арктике. Участвовал в ряде российских и международных проектов по изучению сейсмических процессов в арктическом регионе, разработке и развитию аппаратно-программных комплексов сейсмо-инфразвуковых наблюдений в Арктике. Руководил научными проектами по изучению сейсмических и инфразвуковых проявлений процессов деструкции арктической криосферы. В область научных интересов также входит ряд направлений по прикладному применению принципов сейсмического и инфразвукового мониторинга для изучения опасных геофизических процессов, таких как айсбергообразование и сход снежных лавин.
Геофизический мониторинг опасных криолитосферных явлений в Арктическом регионе
Арктическая зона Российской Федерации (АЗРФ) занимает огромные площади суши и акваторий. Крупными государственными и частными компаниями реализуются и планируются масштабные проекты по освоению арктического региона. Под эти проекты формируются протяженные логистические маршруты и промышленные площадки. При этом масштаб и амбициозность планов освоения макрорегиона не соответствуют уровню научного знания об опасных природных процессах и явлениях, представляющих угрозу наземной и морской инфраструктуре.
Существующий уровень обеспеченности геофизическими наблюдениями в российской Арктике не позволяет проводить детальное районирование площадей по уровню угроз различных опасных природных явлений, а соответственно обосновано оценивать риски для реализации проектов.
Многие опасные природные явления, такие как взрывная дегазация многолетнемерзлых пород с образованием больших кратеров газового выброса, до недавнего времени были в принципе не известны науке и не учитывались как риск фактор для наземной и главное морской инфраструктуры. Помимо этого, шельфовые промыслы в арктических морях подвержены айсберговой угрозе. Причем айсберги представляют опасность не только надводным, но и донным коммуникациям.
Протяженные линейные объекты транспортной и энергетической инфраструктуры потенциально подвержены лавинной угрозе в горной местности арктического региона.
Значительно расширить научное знание о проявлениях опасных природных процессов и явлений в Арктической зоне Российской Федерации могу детальные геофизические наблюдения комплексами сейсмических и низкочастотных акустических (инфразвуковых) датчиков.
Журавков Михаил Анатольевич
Доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и прикладной механики Белорусского государственного университета (г.Минск, Беларусь), профессор Харбинского университета технологий (г. Харбин, Китай), ведущий научный сотрудник Чунцинского научно-исследовательского института (г. Чунцин, Китай). Является основателем и руководителем белорусской научной школы по геомеханике, математическим и компьютерным методам моделирования геомеханических процессов. К настоящему времени им опубликовано более 700 научных работ, среди которых 11 монографий, 16 учебников, учебных пособий, курсов лекций, более 350 научных статей, 6 авторских свидетельств.
Системы сопряженного интеллектуального геомеханического мониторинга породных массивов в зонах перехода тектонического нарушения подземными горными работами
В докладе рассматривается комплекс вопросов, связанный с изучением геомеханического состояния породной толщи в области тектонического нарушения в случае ведения горных работ вблизи такового и его пересечения подземными выработками.
Для прогноза опасных деформационных процессов в районах геологических нарушений (смещения большой амплитуды, динамические срывы, техногенные землетрясения) весьма важно исследовать изменения напряженно-деформированного состояния (НДС) в породной толще вследствие ведения масштабных горных работ. Для прогнозирования и управления геомеханическими процессами в таких областях необходимо в первую очередь хорошо представлять себе механизм протекания деформационных процессов.
В свою очередь для успешного решения таких задач эффективным является построение комплексной системы регионального геомеханического мониторинга.
Систему регионального геомеханического мониторинга определяем, как автоматизированную компьютерную информационно-измерительную и аналитическую систему режимного (непрерывного, периодического, заданного) контроля, диагностики, моделирования и прогноза общего геомеханического и связанного с ним горно-экологического состояния подземного, приповерхностного и поверхностного пространства экосистемы в регионе крупномасштабного освоения подземного и приповерхностного пространства породной толщи.
Геомеханические исследования связаны с обработкой и анализом больших массивов данных (геологической, маркшейдерской, горнотехнической и др. информации), с построением и работой со сложными комплексными моделями подрабатываемых участков породных массивов, с решением разнообразных сопряженных задач (задачи гидрогеомеханики, геогазодинамики, геодинамики и т.д.). Кроме того, геомеханическое обеспечение и сопровождение горных работ без применения информационных систем и технологий сегодня невозможно.
Подчеркнем, что СРГМ в нашем понимании затрагивает более широкий перечень задач, и не является просто информационно-измерительной и контрольно-режимной системой.
Плешко Михаил Степанович
Доктор технических наук, профессор кафедры «Строительство подземных сооружений и горных предприятий» Национального исследовательского технологического университета «МИСИС» (г. Москва). Область научных интересов: строительная геотехнология и геомеханика. По сведениям РИНЦ – автор и соавтор 142 публикаций, которые процитированы более 700 раз.
Геомеханическое сопровождение и мониторинг при строительстве глубоких горных выработок
Современное развитие мировой горнодобывающей промышленности характеризуется постоянным увеличением глубин разработки месторождений и истощением запасов, расположенных вблизи земной поверхности. В Южной Африке яркими примерами такой тенденции являются рудники Mponeng Gold Mine и TauTona Mine (глубина разработки около 4,0 км), Индии – Kolar Gold Mine (3,2 км), Канаде – Kidd Mine и Laronde Mine (свыше 3,0 км), Бразилии – комплекс рудников Morro Velho (3,0 км), России – рудник «Скалистый» Заполярного филиала ПАО «ГМК «Норильский никель» (свыше 2,0 км).
С увеличением глубины горных работ поведение пород и устойчивость выработок все больше зависит от напряженного состояния массива. Рост гравитационных напряжений с глубиной, тектонические воздействия, формирование зон концентраций напряжений в массиве в окрестности горных выработок являются причинами неконтролируемых проявлений горного давления, активизации сейсмических событий, сопровождающихся резким выплеском энергии и, как следствие, горными ударами. Они представляют большую опасность для жизни и здоровья горняков, а также приводят к масштабным повреждениям подземной инфраструктуры и горной техники.
Надежный прогноз и оценка устойчивости выработок, а также интенсивности динамических проявлений горного давления представляет собой сложную научно-практическую задачу, которая может решаться с использованием аналитических, эмпирических и численных методов.
Аналитические методы с успехом используются для определения напряжений и деформаций в окрестности протяжённых горных выработок простого поперечного сечения, прежде всего круглого и эллиптического.
Эмпирические методы в большинстве случаев основаны на применении различных качественных характеристик пород и рейтингов устойчивости массивов. Наибольшее распространение для решения практических геомеханических задач получили метод RMR, предложенный З. Бенявским и критерий Бартона (Q). По мере развития геомеханики критерии уточнялись и дополнялись, а также появлялись их модифицированные версии для решения более узких задач, например, рейтинг для оценки устойчивости слоистой кровли выработок на угольных шахтах CMRR [9].
Интенсивное развитие численных методов связано с совершенствованием компьютерной техники и специального программного обеспечения, позволяющего реализовать методы конечных, граничных, дискретных элементов в плоской и пространственной постановке задачи. Сегодня, с использованием этих методов успешно решается самый широкий класс геомеханических задач, от определения полей напряжений в крупных геологических структурах, до изучения специфических особенностей контактного взаимодействия крепи и пород.
Залогом успешного применения любого из рассмотренных выше методов является наличие полной и объективной геологической и геомеханической информации об изучаемом объекте. При освоении глубоких и сверхглубоких месторождений получение таких данных по понятным причинам весьма затруднено и требует значительных затрат времени и ресурсов.
Примеры организации эффективного геомеханического сопровождения проходки глубоких горных выработок будут рассмотрены в рамках доклада.
Карасев Максим Анатольевич
Доктор технических наук, профессор кафедры строительства горных предприятий и подземных сооружений под руководством профессора А.Г. Протосени Санкт-Петербургского горного университета им. Екатерины II. Сфера научных интересов: геомеханика, механика подземных сооружений, численные методы в геомеханики и механики подземных сооружений, модели деформирования геоматериалов и строительных материалов.
Геомеханические модели расчета несущей способности и длительного деформирования породных целиков представленных слоистыми средами
Несущая способность породных целиков и особенности их деформирования в кратковременном и длительном периоде в значительной степени определяют выбор параметров системы отработки продуктивных пластов. В настоящее время наибольшее распространение получили методы расчета целиков, основанные на применении численных методов анализа, которые позволяют выполнять прогноз их напряженно-деформированного состояния с учетом фактических горно-геологических и геомеханических условий, а также принимать во внимание сложный характер деформирования самой породы идеализируемой моделью ее деформирования. Основное внимание в работах исследователей уделяется изотропным породным массивам, в то время как породным массивам, представленным слоистыми средами, уделяется значительно меньшее внимание. Настоящий доклад как раз таки и посвящен особенностям идеализации слоистых породных массивом при решении краевых задач, с целью определения несущей способности и длительному деформированию породных целиков.
В докладе значительное внимание уделено анализу состояния проблемы разработки и совершенствования моделей деформирования слоистых сред, представлены подходы к идеализации слоистого породного массива как в рамках механики сплошной среды, так и в рамках механики дискретных сред. Выполнено обобщение лабораторных и натурных исследований деформирования и разрушения слоистых сред и, в частности, породных целиков, сложенных слоистыми средами. Представлены основные положения подготовки численных моделей прогноза напряженно-деформированного состояния породных целиков для определения их несущей способности и характера деформирования во времени. На основании изложенных подходов будут представлены результаты расчета влияния параметров глинистости породных целиков, сложенных глинисто-соляными отложениями, влияния мощности глинистых прослоев, их количества, а также ряда других параметров. Представлены рекомендации по дальнейшему совершенствованию геомеханических моделей слоистых сред.
Гусев Георгий Николаевич
Кандидат технических наук, заведующий лабораторией Интеллектуального мониторинга Института механики сплошных сред УрО РАН (г. Пермь). Специализируется в области разработки и внедрения систем деформационного мониторинга инженерных и строительных объектов. Более 20 лет занимается вопросами технического и научного сопровождения сложных строительных объектов, которые подверглись непроектному техногенному или природному воздействию и утратили нормативное техническое состояние. За этот период системами деформационного мониторинга оснащено более 50-ти строительных объектов на территории РФ и СНГ.
Интеллектуальный мониторинг как метод обеспечения безопасной эксплуатации строительных сооружений в условиях непроектного техногенного или природного воздействия
Современные строительные сооружения являются сложными инженерными объектами как с точки зрения конструктивных особенностей, так и с точки зрения эксплуатации в агрессивных условиях окружающей среды. Выполненные из железобетона, армокаменных материалов или различных сталей, такие сооружения испытывают сложные комбинации квазистатических и динамических нагружений на всем периоде, начиная с первых этапов строительства и на протяжении всей эксплуатации. Наличие же агрессивной окружающей среды в виде сезонных перепадов температур, ветровых и иных климатических воздействий вкупе с техногенным воздействием различного вида, существенным образом увеличивают риски развития непроектных в общем и аварийных, в частности, состояний ответственных конструкций. Таким образом, задача о контроле деформированного состояния конструкций в такого рода условиях является не просто актуальной, а критически важной в аспекте безопасной эксплуатации.
Одним из вариантов решения проблемы оценки текущего деформационного состояния такого рода систем является разработка и реализация различных вариантов систем интеллектуального деформационного мониторинга строительных объектов. Система интеллектуального мониторинга – это комплекс мероприятий, который призван обеспечить безаварийную и бесперебойную работу ответственных инженерных сооружений на всем периоде их жизнедеятельности. Данный комплекс мероприятий строго иерархичен и подчиняется жесткой логике проектирования, внедрения и развития систем и включает в себя различные этапы. К ним относятся: техническое обследование строительных конструкций, математическое моделирование объекта мониторинга с оценкой критических состояний как всего сооружений, так и отдельных элементов в условиях предполагаемой эксплуатации, оценка вариантов развития аварийных ситуаций по вероятным сценариям нарушения работоспособности, разработка, проектирование и реализация систем мониторинга деформационного состояния в условиях эксплуатации. Все этапы являются важными и необходимыми в смысле составляющей любой действующей системы интеллектуального мониторинга деформационного состояния.
