Подразделения. Сотрудники.

О подразделении

Отдел активной сейсмоакустки ведет свою научную деятельность с 1994 года. Кадровый потенциал отдела на протяжении всех лет составляли выпускники геологического факультета Пермского госуниверситета. В настоящее время в отделе работает 45 сотрудников, из них 2 доктора и 8 кандидатов наук. Средний возраст - 43 года.

В состав отдела входит три сектора:

• сектор моделирования сейсмоакустических процессов;
• сектор экспериментальной сейсмоакустки;
• сектор малоглубинных скважинных исследований.

На базе Березниковского стационара в отделе работает полевая опытно-методическая партия, оснащенная самым современным геофизическим оборудованием.

Заведующий отделом - доктор технических наук, профессор Санфиров Игорь Александрович. 


Основные направления научно-технической деятельности отдела

1. Разработка комплексной системы сейсморазведочных технологий прогноза особенностей геологического строения и свойств породного массива в условиях интенсивного освоения месторождений твердых полезных ископаемых;
2. Развитие теоретических и аппаратно-методических принципов дистанционного мониторинга состояния геологической среды в целях обеспечения безопасности горного производства.
3. Повышение информативности и эффективности методов сейсмоакустического неразрушающего контроля техногенных и природно-техногенных объектов в пределах градопромышленных агломераций для выяснения причин негативных геодинамических процессов.

Главные технические достижения отдела

1) Импульсный пороховой источник упругих колебаний (Патент РФ № 2439620):

• предназначен для целей малоглубинной сейсморазведки высокого разрешения (масса устройства 7.5 кг, высота 1.4 м, диаметр скважины 60 мм);
• обеспечивает генерацию волнового поля широкого частотного диапазона (до 300 Гц) с интенсивностью, достаточной для регистрации отраженных волн в интервале глубин до 1000 метров;
• выпускается серийно и прошел сертификацию (№ РОСС RU.SA02.B11988), согласно которой соответствует ТУ4314-004-04538067-2007 и удовлетворяет требованиям ГОСТ Р 50529-93 и ТУ4314-004-04538067-2007 по прочности и безопасности;
• для работы используются специально снаряженные холостые заряды патроны 12 калибра.

2) Импульсный пороховой источник упругих колебаний, модернизированный для инициации порохового заряда от электроимпульса (Патент на ПМ № 234713):

• использует заряды с электрокапсюлями, является «пусковым устройством для пиротехники» и не подлежит обязательной сертификации;  
• для источника разработаны и сертифицированы и изготавливаются в заводских условиях специальные пиропороховые заряды с электрокапсюлями. Заряды относятся к пиротехническим изделиям II класса;
• инициация порохового заряда от электроимпульса позволяет обеспечить группирование источников с синхронизацией возбуждения, возможна доработка под конкретную систему синхронизации.

3) Телеметрическая система сбора сейсморазведочных данных «IS-128» (совместно с ООО «НПП Интромаг»):

• предназначена для выполнения 2D и 3D сейсморазведочных наблюдений при изучении геологического строения до глубины 1 км, инженерно-геофизических исследований верхней части разреза методами отраженных и преломленных волн, сейсмических исследований в скважинах, геолого-геофизического мониторинга гидротехнических и других инженерных сооружений, акустических исследований дорожных покрытий, фундаментов и оснований сооружений, высокочастотных сейсмоакустических исследований в горных выработках. 
• представляет собой масштабируемую систему сбора данных, построенную на удаленных полевых модулях ИМ2416 SEISMO DAS. Сбор информации осуществляется на ноутбук через интерфейсный модуль (WiFi или USB)
• общее количество каналов в данной версии регистратора до 256 (16 модулей), период дискретизации 0,03-4 мс, частотный диапазон канала 0-5000 Гц

Разработанные технологии

• Способ сейсмического обследования свайных фундаментов (патент РФ № 2280267).

Назначение и особенности: Определение глубины забивки свай под действующими сооружениями без непосредственного доступа к элементам фундамента. Упругие колебания возбуждают вдоль наружных стен здания в грунте без непосредственного доступа к сваям посредством ударного источника малой мощности. Регистрацию их осуществляют сейсмоприемниками, расположенными как на стороне линии возбуждения, так и на противоположной стороне здания. Путем сравнительного анализа формы записи на временных разрезах, полученных отдельно по продольным и непродольным профильным линиям, выделяют дифракционные явления, вызванные свайными окончаниями. Определяют времена точек дифракции и их координаты, на основании которых, с учетом значений скоростей распространения упругих колебаний, вычисляют глубины проникновения свай в породы и оценивают их шаг.

• Технология сейсмоакустической дефектоскопии оснований и конструктивных элементов строительных объектов.

Назначение и особенности: Технология основана на использовании метода отраженных волн и самых современных аппаратурных разработок инженерной сейсморазведки. Предлагаемые в рамках технологии неразрушающие полевые методики и способы интерпретации позволяют решать актуальные задачи по определению свойств и детализации структуры различного рода объектов – автомобильных и железных дорог, дамб, плотин, оснований промышленных и гражданских сооружений, а также их отдельных конструктивных элементов – фундаментов, стен, блоков.

• Способ контроля толщины ледопородного ограждения (ЛПО) при строительстве шахтных стволов (патент РФ №2671529). 

Основан на изучении отраженных волн, регистрируемых при выполнении скважинных сейсмических исследований многоканальной системой наблюдений (24 или 48 каналов).
При этом источники и приемники расположены в одной скважине, расположенной за пределами контура заморозки. Цифровая обработка выполняется аналогично наземным профильным исследованиям по методике общей глубинной точки. Такой подход позволяет определить скоростное распределение вдоль скважины, а также картировать границы фазового перехода массив-ЛПО-массив, и на этом основании определять толщину ледопородного ограждения. Комплексные исследования предложенного скважинного профилирования ОГТ и межскважинного сейсмического просвечивания позволяют уверенно строить распределение мощности ледопородного ограждения.

• Способ скважинной сейсморазведки для поиска локальных вертикальных и субвертикальных зон нарушения сплошности массива (патент РФ №2760889).

При проведении вертикального сейсмопрофилирования наличие подстилающего высокоскоростного пласта создает возможность формирования головных волн высокой интенсивности. Изучение закономерностей распространения головных волн при проведении скважинных исследований позволило создать методику их накапливания по всей длине излучающей скважины и построения суперсейсмограммы, на которой определяется положение в пространстве субвертикальных зон с контрастными сейсмоакустическими свойствами. Совмещение предложенной методики с результатами сейсмической томографии на проходящих волнах позволяет расширить интерпретационные возможности скважинных сейсмических методов для обеспечения безопасного ведения горных работ на месторождении водорастворимых полезных ископаемых.

• Способ и система сейсмоакустического контроля массива горных пород (патент РФ №2809469).

Предложена система мониторинга аварийного участка шахтного поля, включающая распределенную оптоволоконную систему регистрации и активный скважинный источник упругих колебаний. Мониторинг выполняется способом межскважинного акустического просвечивания. Применение специального кабеля, содержащего прямое и спиральное волокно, позволяет регистрировать прямые и преломленные головные волны. На основании сравнения волновых полей локализуются участки изменения упругих свойств массива и дается количественная оценка таких изменений. Использование большого количества одновременно регистрирующих каналов позволяет добиваться необходимой пространственной разрешенности, в зависимости от решаемых задач. Низкая стоимость оптоволоконного кабеля позволяет проектировать его перманентное заложение на аварийных участках с ограниченным режимом доступа. Предложенная система мониторинга может быть использована как для контроля сохранности разрабатываемого массива на проблемных участках, так и для мониторинга оснований ответственных зданий и сооружений, расположенных в зонах ускоренных оседаний подработанной территории.


Поддержанные гранты

• РФФИ, проект № 16-45-590050 р_а «Разработка пространственных систем сейсморазведочных исследований для обеспечения безопасности ведения горных работ на участках со сложным геологическим строением»
• РФФИ, проект № 19-45-590015 р_а «Комплексная динамическая интерпретация пространственных малоглубинных сейсморазведочных данных при решении задач по обеспечению безопасности ведения горных работ на участках со сложным геологическим строением»
• РФФИ, проект № 20-45-596030 р_НОЦ_Пермский край «Разработка критериев прогноза деформационных характеристик породного массива по изменениям параметров сейсмоакустических волн на основе исследование процессов формирования, распространения и трансформации сейсмоакустических колебаний от точечных ударных источников во внутренних точках среды в условиях соляных рудников»
• РФФИ, проект № 20-45-596032 р_НОЦ_Пермский край «Оценка техногенного влияния горных работ на инженерно-активную зону урбанизированных территорий скважинными сейсморазведочными исследованиями»
• РФФИ, проект № 13-05-96005 р_урал_а «Сейсмостратиграфическое обоснование возможности совместной разработки месторождений минеральных солей и углеводородного сырья»
• РФФИ, проект № 12-05-31102 мол_а «Информационное обеспечение полномасштабного изучения интерференционных полей разнородных упругих волн на подрабатываемых территориях»
• РНФ, проект № 16-17-00101 «Разработка научно-обоснованной системы снижения рисков катастрофического затопления калийных рудников и минимизация негативных последствий аварий для урбанизированных территорий»

Избранные публикации сотрудников отдела

2024

• Барях А. А., Санфиров И. А., Дьяконов М. В., Лобанов С. Ю., Никифорова А.И. Информационное обеспечение геомеханических расчетов устойчивости подработанного породного массива со сложным тектоническим строением. Russian Journal of Earth Sciences. — 2024. — Т. 24. — ES1012. — DOI: 10.2205/2024es000894
• Дьяконов М. В., Герасимова И. Ю., Малеев Э. Е., Степанов Ю. И., Шулаков Д. Ю. Обоснование системы комплексного мониторинга геологической среды месторождения калийных солей // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2025. – № 3. – С. 136–152. DOI: 10.25018/0236_1493_2025_3_0_136
• Chugaev, A.V., Sanfirov, I.A., Kuznetsov, A.I., Bogdanov R.A. Borehole Seismic Monitoring of a Rock Massif Using Distributed Acoustic Sensing on an Undermined Territory. Seism. Instr. 60, 98–105 (2024). https://doi.org/10.3103/S074792392570015X

2023

• Бобров В.Ю. Источники упругих волн на урбанизированных территориях при малоглубинных сейсморазведочных исследованиях // Геофизика. 2023. №5 С. 49 – 56. EDN: FFGDBN.
• Жикин А.А., Санфиров И.А., Фатькин К.Б. Классификация волновых образов типовых геологических неоднородностей соляной толщи Верхнекамского месторождения калийных и магниевых солей. Проблемы недропользования, № 3(38), 118-128. DOI: 10.25635/2313-1586.2023.03.118.
• Санфиров И. А. Направления развития сейсморазведочного мониторинга водозащитной толщи действующих соляных рудников / Санфиров И. А., Чугаев А. В., Трапезникова А. Б., Тезиков А. Д. // Горный журнал. – 2023. – № 11. – С. 27–31.
• Трапезникова А.Б., Ярославцев А.Г., Санфиров И.А, Степанов Ю.И., Байбакова Т.В. Геофизическое обоснование пород-коллекторов для закачки избыточных рассолов калийного производства // Вестник Пермского федерального исследовательского центра – 2023. – № 1. – С. 43–50. doi.org/10.7242/2658-705X/2023.1.5
• Чугаев А.В., Кузнецов А.И. Оценка возможностей распределенной оптоволоконной системы регистрации со спиральным кабелем для проведения межскважинного сейсмоакустического просвечивания. // Приборы и техника эксперимента 2023, № 5, стр. 167-173. DOI: 10.31857/S0032816223050087 EDN: ZJFDCJ
• Чугаев А.В., Санфиров И.А., Тарантин М.В. Сейсморазведка на отраженных волнах при межскважинных исследованиях на Верхнекамском месторождении калийных солей // Геология и геофизика, 2023, т. 64, № 2, с. 293–307. DOI: 10.15372/GiG2022119 EDN: MMQNLI 
• Чугаев А.В., Симикин Д.Е., Горшков Б.Г., Ярославцев А.Г., Бобров В.Ю. Наземная сейсморазведка на отраженных волнах с помощью распределенных оптоволоконных датчиков акустических сигналов // Фотон-экспресс. 2023. № 6 (190). С. 288-289. EDN: MVYBPM https://doi.org/10.24412/2308-6920-2023-6-288-289
• Чугаев А.В., Тарантин М.В. Амплитудно-частотный отклик распределенного акустического сенсора DAS со спиральной намоткой волокна. Горные науки и технологии. 2023, Т.8(1) https://doi.org/10.17073/2500-0632-2022-06-10 
• Ярославцев А.Г., Тарантин М.В., Жикин А.А. Учет направленности источников сейсмических колебаний при решении горно-геологических задач. Горный журнал, 2023, №11. 10.17580/gzh.2023.11.06 

2022

• Жикин А.А., Чайковский И.И., Санфиров И.А., Ярославцев А.Г. Прогнозирование гипергенных пород соляного массива по результатам шахтных сейсмоакустических исследований // Геофизика. 2022. №5. С. 90-98.
• Чугаев А.В., Санфиров И.А., Тарантин М.В. Сейсморазведка на отраженных волнах при межскважинных исследованиях на Верхнекамском месторождении калийных солей / Геология и геофизика. 2022. С. 32-40.
• Чугаев А.В., Тарантин М.В., Санфиров И.А. Сейсморазведка на отраженных волнах при межскважинных исследованиях на Верхнекамском месторождении калийных солей // Геология и геофизика, DOI: 10.15372/GiG2022119 EDN: MMQNLI

2021 

• Санфиров И.А., Ярославцев А.Г., Бабкин А.И. Изучение особенностей формирования поля отраженных волн при наблюдениях в горных выработках соляных рудников на основе полноволнового моделирования // Геофизика. 2021. №5. С. 4-11. 
• Chugaev A.V., Sanfirov I.A., Lisin V.P. Tarantin M.V., Babkin A.I., Yaroslavtsev A.G., Baybakova T.V., Tomilov K.Yu. (2022) The Integrated Borehole Seismic Surveys at the Verkhnekamskoye Potassium Salt Deposit. In: Rocha A., Isaeva E. (eds) Science and Global Challenges of the 21st Century - Science and Technology. Perm Forum 2021. Lecture Notes in Networks and Systems, vol 342. Springer, Cham.  DOI: 10.1007/978-3-030-89477-1_25 
• Санфиров И.А., Жикин А.А., Богданов Р.А., Фатькин К.Б. Развитие интерпретационных возможностей сейсморазведочных исследований при освоении месторождений водорастворимых полезных ископаемых // Горный журнал. 2021. №4. С.28-33. DOI:10.17580/gzh.2021.04.03

2020 

• Санфиров И. А., Бабкин А. И., Ярославцев А. Г. О перспективах изучения поперечных волн в горных выработках соляных рудников // Горный информационно-аналитический бюллетень.– 2020.– №7.– С.45–63. DOI: 10.25018/0236-1493-2020-7-0-45-63. 
• Чугаев А.В., Санфиров И.А., Тарантин М.В., Томилов К.Ю. Анализ вторичного поля головных волн при межскважинных сейсмических исследованиях // Геофизика. 2020. - №5. – С. 4-13. 
• Sanfirov I.A., Yaroslavtsev A.G., Chugaev A.V., Babkin A. I., Baibakova T.V. Frozen wall construction control in mine shafts using land and borehole seismology techniques // Journal of Mining Science, 2020, Vol. 56, No. 3, pp. 359–369. DOI: 10.1134/s1062739120036641
• Чугаев А.В., Санфиров И.А., Томилов К.Ю. Петрофизические возможности скважинного профилирования по методу общей глубинной точки // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2020. - №11. – С.108-117. DOI: 10.25018/02361493-2020-11-0-108-117

КОНТАКТЫ

sanf@mi-perm.ru
(342) 216-10-73

chugaev@mi-perm.ru
(342) 225-10-11

asa_gis@mi-perm.ru
(342) 225-10-00