Аннотация результатов, полученных в 2022 году
1. Обоснован новый научный подход к оценке опасности миграции шахтных газов на поверхность с учетом геодинамического и геомеханического состояния горного массива. Показано, что в условиях предельно напряженного состояния верхней части земной коры создается среда для возникновения геодинамических эффектов, способствующих миграции газов на поверхность. Разработана соответствующая компьютерная модель и выполнено компьютерное моделирование с использованием программ ANSYS. По результатам этих исследований подготовлена публикация, основную часть результатов исследований предполагается опубликовать в 2023 г. Проведены полевые работы по газовой томографии на двух полигонах. Первый полигон расположен на юге Московской области в районе пгт Малино и использовался для отработки методики. Второй полигон находится в Кузбассе, в районе шахтного поля шахты им. Кирова. Здесь в период 25.07.22-04.08.22 выполнена газохимическая съемка с измерением содержания в почвенном воздухе радона, торона, углекислого газа, метана и его гомологов, паров ртути, сероводорода по сети из 6 профилей, общая длина которых превышает 50 км. Шаг между точками измерений (пикетами) на профилях составлял 50 м. Данные полевых исследований обрабатывались пакетом собственных оригинальных и типовых программ. Построены карты фактического материала, исходных значений газов, их нормированных значений относительно фона. 2. Подготовка аспирантов: участник проекта Шевчук С.В. защитил кандидатскую диссертацию на тему «Совершенствование методов геодинамического мониторинга в районах расположения подземных хранилищ газа» 6 октября 2022 г. на заседании экспертной комиссии в НИТУ «МИСиС». Участница проекта Шерматова С.С. подготовила материал для раздела диссертации по состоянию вопроса исследования и получила экспериментальный материал во время полевой экспедиции в Кузбасс. 3. Подготовлены две публикации в журнал «Горный информационно-аналитический бюллетень», который входит в базу Scopus и имеет текущий рейтинг Q2 согласно https://www.scimagojr.com/: 1 Батугин А. С., Хотченков Е. В., Диваков Д. В., Емельянов С. И., Шерматова С. С. Газохимические исследования границ блоков земной коры на юге Московской области // Горный информационно-аналитический бюллетень. – 2022. – № 11. – С. 163–172. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_11_0_163. 2. Шерматова С.С.1, Бамбясурэн З., Шевчук С.В.1 , Ромеро М., Доскалов А.И. К оценке степени геодинамической опасности в горнопромышленном районе // Горный информационно-аналитический бюллетень. 2022. №12 (будет опубликованов декабре 2022 г.) Среди авторов участники проекта Шерматова С.С., Шевчук С.С. 4. Выполнение работ способствовало укреплению научного коллектива. 5. Участники проекта повысили свою квалификацию за счет обмена опытом, при подготовке публикаций, презентаций, выступлений с докладами на конференциях, выполнении полевых работ. 6. Полученные результаты используются при подготовке учебного пособия по дисциплине «Геодинамическая и геомеханическая безопасность». 7. Полученные результаты использованы в докладах на конференциях: 1. VI Международная конференция «Триггерные эффекты в геосистемах», 21-24 июня 2022 г., Москва. 2. Всероссийская научно-техническая конференция с участием иностранных специалистов. Апатиты. 27-30 сентября 2022 г. 3. XХIII международная конференция "Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле", 26 сентября - 2 октября 2022 года, гг. Москва, Борок.

Аннотация результатов, полученных в 2023 году
Проведена интерпретация данных газохимической съемки шахтного поля в Кузбассе, проведены полевые работы (газохимическая съемка) в районе оползневого склона реки Москва, разработана компьютерная модель и проведено компьютерное моделирование миграции шахтных газов на поверхность за счет поршневого эффекта, возникающего при реактивации нарушений, по результатам компьютерного моделирования установлена закономерность миграции шахтных газов к земной поверхности, опубликовано четыре статьи (одна из них в журнале с квартилем по Scopus Q2), подготовлен раздел в учебное пособие для студентов, изучающих курс «Геомеханическая и геодинамическая безопасность», принято участие в четырех научных конференциях, подготовлена и защищена выпускная работа аспиранта. Более подробно: 1.По результатам исследования методами геодинамического районирования и газовой томографии на шахтных полях Кузбасса сделан вывод об информативности методов для проведения геомеханического и газо-химического мониторинга горнопромышленных районов. Для поля шахты им Кирова построены карты газовых полей, выявлены аномальные участки концентраций измеряемых газов, определены аномалии градиентного показателя газовых полей, характеризующие интенсивность изменений значений локальных участков. Анализ планового распределения аномалий позволил сделать выводы о простирании основных структур, наличии тектонических нарушений, блоковом строении исследуемого участка, наличии разуплотненных зон и зон деструкции горного массива. Аномалии обобщенного интегрального показателя газовых полей приурочены к границам отработки шахтного поля, максимальное значение совпадает с расположением оставленных целиков. Возможно, это связано с характером развития процессов сдвижения, разуплотнением пород над контуром выработанного пространства, нагрузкой на целики. В пределах еще не отработанного участка выявлено наличие тектонических нарушений, что можно будет проверить по мере развития горных работ. В целом, совместное применение метода геодинамического районирования в совокупности с газохимческими исследованиями имеет перспективы в оценке геодинамической и экологической опасности, особенно регионах, где ведутся активные горные работы (опубликовано в http://www.igem.ru/petromeeting_XXIV/tbgdocs/sbornik_2023.pdf (стр. 32-37); https://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-strlitosfgeodin2019.pdf (с. 329-331)). 2. Проведены полевые работы (газохимическая съемка) в районе Карамышевской набережной г. Москвы, выполнена интерпретация полученных данных и их анализ. Москва обладает развитым освоенным подземным пространством, здесь по результатам ранее проведенных исследований (Батугина, 1996, 2003; Геология и город, 1997) обнаружены геодинамически активные зоны земной коры. Цель работ – выявление аномалий радиоактивных и нерадиоактивных газов и паров ртути в плане и разрезе и их связей с негативными тектоническими и инженерно-геологическими процессами (оползневыми и суффозионными явлениями, карстообразованием) для дальнейшего изучения взаимодействия глобальных геодинамических и локальных геомеханических процессов в горном массиве осваиваемых территорий. На данном этапе работы имеют постановочный исследовательский характер и характеризуются следующим объемом полевых работ: было пройдено три профиля, один из них длиной 500 м, а остальные два - короткие. Шаг между пикетами – 5 м. Полевые работы проводились 24 июня 2023 г. Было пройдено 700 м профилей и произведены 945 измерений 7 исходных параметров на 135 пикетах. Результаты работ представлены картами фактического материала, интегрального газового параметра, глубинной моделью по профилю. Полученные полевые данные взвешенно интегрированы, по интегральному газовому параметру выделено несколько аномалий на северо-западе участка, где они ложатся на границу оползня и, видимо, приурочены к соответствующим разломам. По характеру глубинного распределения возможных источников газов сделан предварительный вывод, что эманации регистрируемых газов с больших глубин маловероятны. 3. Предложена и обоснована модель поршневого выдавливания шахтных газов из пустотного пространства между контактирующими по неровному (шероховатому) сместителю крыльями нарушения при его реактивации. Согласно принятой модели, за счет неровностей сместителя, крылья нарушения контактируют лишь частью своей поверхности, минимально при типе контакта «выступ-выступ» и большей частью поверхности при типе контакта «выступ-впадина». При реактивации нарушения под влиянием горных работ происходит чередование типов контактов его крыльев, в результате чего объем пустотного пространства между ними может пульсационно изменяться. Показано, что даже в случае подвижки крыльев нарушения на несколько миллиметров, что соответствует одноактному толчкообразному смещению, давление в пустотном пространстве между крыльями может скачкообразно возрасти до 250-1000 Па. (Опубликовано в https://doi.org/10.3390/app132112041) 4. По результатам компьютерного моделирования установлена закономерность миграции шахтных газов к земной поверхности за счет поршневого эффекта, возникающего при реактивации нарушения с неровным сместителем, заключающаяся в том, что процесс миграции газа развивается в 2 основные фазы: активизируется при пульсационном повышении давления газа в пустотном пространстве (1-я фаза) и продолжает развиваться уже после прекращения импульса и снижении давления до первоначального (2-я фаза). С практической точки зрения это означает, что даже однократное пульсационное повышение давления до 250 Па способно спровоцировать массоперенос газов вдоль сместителя тектонического нарушения к поверхности за короткое время. Еще более явно поршневой эффект проявляется при повышении давления до 1000 Па даже при низкой проницаемости нарушения (10e-7 м2). Из результатов моделирования следует, что в начальный период постоянного давления (0-1 с) миграция газа по проницаемой зоне незначительна. После повышения давления (стадия 1, 1-2 с) до 1000 Па процесс миграции усиливается и развивается на стадии 2 (2-3 с) уже при снижении давления до первоначального. Разработанная компьютерная модель применима для шахтных условий осушенных сместителей, особенно для случаев их зияния в результате промывки дренажными водами. (Опубликовано в https://doi.org/10.3390/app132112041). 5.Результаты исследований использованы при подготовке 4 публикаций (https://doi.org/10.3390/app132112041; https://mining-media.ru/images/2023/01S_2023/14-21.pdf; http://www.igem.ru/petromeeting_XXIV/tbgdocs/sbornik_2023.pdf (стр. 32-37); https://www.geokniga.org/bookfiles/geokniga-strlitosfgeodin2019.pdf (с. 329-331), доложены на двух международных и одной Всероссийской конференции (https://www.iaeg2023.org/IAEG_2023_Congress_Program.pdf; https://www.misd.ru/uploads/doc/2023/conf/confgeo2023_Nsk_IGD_program.pdf; https://misis.ru/university/events/conference/2023-01/4417/?ysclid=lnvv8ky9vk1951560; http://www.igem.ru/petromeeting_XXIV/tbgdocs/programm_2023.pdf), использованы в научно-квалификационной работе аспиранта (защита состоялась в июне 2023г), при подготовке раздела докторской диссертации, подготовке раздела учебного пособия по курсу «Геомеханическая и геодинамическая безопасность», внедрены в учебный процесс в Горном институте НИТУ МИСИС. Среди соавторов публикаций 2 аспиранта, 2 студента. При выполнении работ по научному проекту осуществлялось взаимодействие участников различной квалификации, проведены совместно полевые работы, компьютерное моделирование, анализ материалов, подготовка презентаций, совместная публикация полученных результатов. В результате развития новой для научного коллектива тематики в его состав влились новые участники, принят аспирант (осень 2023 г), к исследовательскому проекту привлечены и прошли практику студенты.