Введение. Землетрясение – это подземные толчки и колебания земной поверхности, возникающие в результате внезапных смещений и разрывов в земной коре или верхней мантии. Выделяют несколько типов землетрясений:
Тектонический – данный тип свойственен для большинства произошедших землетрясений; связан с процессами горообразования и движением литосферных плит;
Вулканический – характерен для вулканических районов; подземные толчки вызывает давление раскаленных газов на верхние слои планеты;
Техногенный – землетрясения подобного типа вызваны непосредственно деятельностью человека на геологическую среду;
Обвальный – данный тип землетрясений возникает вследствие крупных обвалов и оползней;
Искусственный – подземные толчки происходит вследствие взрыва или же при подземном ядерном взрыве.
Особый интерес в настоящее время вызывают техногенные землетрясения, так как их количество с каждым годом увеличивается.
Происхождение техногенного землетрясения. Горно-тектонические удары в XXI веке как никогда являются актуальной проблемой. С каждым годом количество проводимых горных работ растет с небывалой скоростью. За последние несколько десятилетий мировой объем производства полезных ископаемых вырос практически в 2 раза. Если в 1988 году этот показатель равнялся 10 млрд. тонн, то уже в 2018 году он составил примерно 17,8 млрд тонн.
Активная работа горнодобывающей промышленности достаточно сильно сказывается на состоянии геологической среды. В зоне выполнения горных работ значительно увеличивается скорость деформации пород, а также, за счет постоянных взрывных действий, и скорость деформации. Всё это, в совокупности с закачиванием воды в карьеры и ее откачиванием, а также добычей нефти, газа, угля, соли и других полезных ископаемых может стать причиной техногенной сейсмичности.
Горно-тектонические удары или техногенное землетрясение – это мгновенное разрушение горной породы в глубине массива, вызывающее разрушения в выработках. Нередко данные события сопровождаются сильным сотрясением массива, резким звуком, образованием большого количества пыли и воздушной волной.
Классификация. Горно-тектонические удары и сопровождающие их динамические явления идентифицируются по механизму явлений и по выделяемой при этом энергии. Ниже приведена классификация динамических явлений при горных и горно-тектонических ударах:
1. Шелушение – разрушение породы по контуру выработки;
2. Заколообразование – возникновение заколов вслед за их оборкой;
3. Стреляние – отскакивание от массива пластин породы различных размеров с резким звуком, напоминающим выстрел;
4. Микро-удар – мгновенное хрупкое разрушение породы на контуре выработок или целиков с выбросом в горные выработки;
5. Удар средней силы – хрупкое разрушение породы c выбросом в выработку;
6. Сильный горный удар – хрупкое разрушение породы в глубине массива;
7. Удар горно-тектонический – нарушение и деформирование шахтных полей на протяжении сотен метров.
Происшествия на территории России. Существует множество зафиксированных подземных толчков различной силы на рудниках и карьерах России. События, произошедшие 17 августа 1999 года на территории Мурманской области, являются наглядным примером того, что такое техногенное землетрясение. В этот день, в эпицентре, на руднике «Умбозеро», были зафиксированы подземные толчки магнитудой до 8 баллов (примечание: по 12-балльной шкале), их силу также ощущали жители рядом находящихся поселков. Только по счастливому стечению обстоятельств жертв удалось избежать. В результате главного толчка и серии последующих, были разрушены горные выработки на площади около 600-650 тыс. м2, а рудник был выведен из строя на 3,5 месяца.
Другим примером мощного техногенного землетрясения является серия подземных толчков в 2013 году в Кемеровской области. В Беловском районе, в эпицентре – угледобывающем карьере Бачатский, магнитуда землетрясения достигала значений в 7-8 баллов, а гипоцентр находился на глубине 4 м. Подземные толчки также ощутили в соседних областях и Алтайском крае. В результате пострадало множество жилых домов и социальные учреждения, около 100 человек были лишены крова, однако данное происшествие обошлось без жертв.
Заключение. Техногенная сейсмичность по своей природе схожа с природной, однако для первой характерно наличие большего количества предшествующих толчков, медленное убывание афтершоков, а также, из-за небольшой глубины очага, имеет место быть повышенная балльность. Поэтому, необходимо как можно скорее разработать и внедрить новые методы прогноза, предупреждения динамических и газодинамических явлений. Однако, по словам экспертов, на создание подобной системы требуется минимум 5 лет, но из-за непостоянного финансирования и сложных горно-геологических и горно-технических условий это может затянуться на более длительный срок.