Исследования газовзрывоопасных объектов в верхней части разреза с применением беспилотных летательных аппаратов. Статья 2: Дедиловский карстовый провал

И.В. Богоявленский
Институт проблем нефти и газа Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация
Горная Промышленность №5 / 2024 стр.115-121

Резюме: В статье показано, что опасность карстообразования в верхней части разреза усиливается за счет нередкого заполнения карстовых полостей газом с аномально высоким пластовым давлением, порождающим газодинамические процессы, разрушающие породы кровли полости и приводящие к выбросам / взрывам газа. Приведены результаты четырехлетнего мониторинга развития Дедиловского карстового провала в Тульской области (образовался 8 мая 2019 г.) с применением беспилотного летательного аппарата DJI Mavic Pro, в ходе которого выполнено 12 разновременных аэрофотосъемок и построено 12 трехмерных (3D) моделей в период с 18 мая 2019 г. по 1 июня 2023 г. Установлено максимальное изменение контура провала по поверхности земли в северо-западном направлении на 6,4–7,8 м в сторону жилого строения. Обосновано, что аэрофотосъемка опасных объектов с беспилотного летательного аппарата с последующей фотограмметрической обработкой данных позволяет оперативно создавать цифровые 3D-модели и изучать происходящие геодинамические, геологические и экологические процессы.

Ключевые слова: карст, выброс газа, Дедиловский провал, беспилотные летательные аппараты, БПЛА, фотограмметрическая обработка, трехмерные модели

Благодарности: Работа выполнена в рамках государственного задания по теме «Повышение эффективности и экологической безопасности освоения нефтегазовых ресурсов арктической и субарктической зон Земли в условиях меняющегося климата» (122022800264-9).

Для цитирования: Богоявленский И.В. Исследования газовзрывоопасных объектов в верхней части разреза с применением беспилотных летательных аппаратов. Статья 2: Дедиловский карстовый провал. Горная промышленность. 2024;(5):115–121. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-5-115-121

Информация о статье

Поступила в редакцию: 17.08.2024

Поступила после рецензирования: 30.09.2024

Принята к публикации: 30.09.2024

Информация об авторах

Богоявленский Игорь Васильевич – научный сотрудник, Институт проблем нефти и газа Российской академии наук, г. Москва, Российская Федерация; e-mail: Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.

Список литературы

1. Богоявленский И.В. Исследования газовзрывоопасных объектов в верхней части разреза с применением беспилотных летательных аппаратов. Статья 1. Горная промышленность. 2024;(4):147–154. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4-147-154 Bogoyavlensky I.V. Research of gas-explosive objects in the upper part of the section using unmanned aerial vehicles. Article 1. Russian Mining Industry. 2024;(4):147–154. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2024-4-147-154

2. Федотов С.В., Федотов В.И. Карстовые и псевдокарстовые ландшафты в верховьях рек Оки и Дона на Среднерусской возвышенности. Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География, геоэкология. 2018;(1):5–18. Режим доступа: http://www.vestnik.vsu.ru/pdf/geograph/2018/01/2018-01-01.pdf (дата обращения: 17.05.2024). Fedotov S.V., Fedotov V.I. Karst and pseudo-karst landscapes in the headwaters of the Oka and Don rivers on the Central Russian upland. Proceedings of Voronezh State University. Series: Geography. Geoecology. 2018;(1):5–18. (In Russ.) Available at: http://www.vestnik.vsu.ru/pdf/geograph/2018/01/2018-01-01.pdf (accessed: 17.05.2024).

3. Крубер А.А. О карстовых явлениях в России. М.: Тип. Мамонтова; 1901. 34 с.

4. Богоявленский В.И. Природные и техногенные угрозы при освоении месторождений горючих ископаемых в криолитосфере Земли. Горная промышленность. 2020;(1):97–118. https://doi.org/10.30686/1609-9192-2020-1-97-118 Bogoyavlensky V.I. Natural and technogenic threats in fossil fuels production in the Earth cryolithosphere. Russian Mining Industry. 2020;(1):97–118. (In Russ.) https://doi.org/10.30686/1609-9192-2020-1-97-118

5. Каширский В.И. Провал грунта в селе Дедилово Тульской области. Сравнительный анализ катастрофических явлений. ГеоИнфо. 18 сентября 2019. Режим доступа: https://geoinfo.ru/products-pdf/proval-grunta-v-sele-dedilovo-tulskojoblastisravnitelnyj-analiz-katastroficheskih-yavlenij.pdf (дата обращения: 17.05.2024).

6. Горбунова К.А., Андрейчук В.Н., Костарев В.П., Максимович Н.Г. Карст и пещеры Пермской области. Пермь: Изд-во Пермского ун-та; 1992. 200 с. Режим доступа: http://nsi.psu.ru/labs/gtp/stat/ng_0129.pdf (дата обращения: 17.05.2024).

7. Лаптев Б.В. Аварийные ситуации на Верхнекамском месторождении калийно-магниевых солей. Безопасность труда в промышленности. 2009;(8):28–31. Режим доступа: https://www.safety.ru/sites/default/files/2009-8-28-31.pdf (дата обращения: 17.05.2024). Laptev B.V. Emergency situations at the Verkhnekamskoye deposit of potassium-magnesium salts. Occupational Safety in Industry. 2009;(8):28–31. (In Russ.) Available at: https://www.safety.ru/sites/default/files/2009-8-28-31.pdf (accessed: 17.05.2024).

8. Богоявленский В.И. Фундаментальные аспекты генезиса катастрофических выбросов газа и образования гигантских кратеров в Арктике. Арктика: экология и экономика. 2021;11(1):51–66. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-1-51-66 Bogoyavlensky V.I. Fundamental aspects of the catastrophic gas blowout genesis and the formation of giant craters in the Arctic. Arctic: Ecology and Economy. 2021;11(1):51–66. (In Russ.). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-1-51-66

9. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В., Каргина Т.Н. Катастрофический выброс газа в 2020 г. на полуострове Ямал в Арктике. Результаты комплексного анализа данных аэрокосмического зондирования. Арктика: экология и экономика. 2021;11(3):362–374. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-3-362-374 Bogoyavlensky V.I., Bogoyavlensky I.V., Kargina T.N. Catastrophic gas blowout in 2020 on the Yamal Peninsula in the Arctic. Results of comprehensive analysis of aerospace RS data. Arctic: Ecology and Economy. 2021;11(3):362–374. (In Russ.) https://doi.org/10.25283/2223-4594-2021-3-362-374

10. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В., Никонов Р.А., Каргина Т.Н. Мониторинг развития Мордыяхского объекта взрыва газа на Ямале на основе данных дистанционного зондирования Земли. Арктика: экология и экономика. 2021;12(4):513–523. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2022-4-513-523 Bogoyavlensky V.I., Bogoyavlensky I.V., Nikonov R.A., Kargina T.N. Monitoring of the Mordyyakha gas explosion object development on Yamal on the basis of Earth remote sensing data. Arctic: Ecology and Economy. 2021;12(4):513–523. (In Russ.). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2022-4-513-523

11. Bogoyavlensky V., Bogoyavlensky I., Nikonov R., Sizov O., Kishankov A., Kargina T. Seyakha catastrophic blowout and explosion of gas from the permafrost in the Arctic, Yamal Peninsula. Cold Regions Science and Technology. 2022;196:103507. https://doi.org/10.1016/j.coldregions.2022.103507

12. Богоявленский В.И., Богоявленский И.В., Никонов Р.А. Мониторинг развития Дуплетного объекта взрыва газа С22 на полуострове Ямал по данным дистанционного зондирования Земли. Арктика: экология и экономика. 2024;14(3):320– 333. https://doi.org/10.25283/2223-4594-2024-3-320-333 Bogoyavlensky V.I., Bogoyavlensky I.V., Nikonov R.A. Development monitoring of the C22 gas blowout Doublet object on Yamal peninsula using remote sensing data. Arctic: Ecology and Economy. 2024;14(3):320–333. (In Russ.). https://doi.org/10.25283/2223-4594-2024-3-320-333

13. Bogoyavlensky I.V. Digital remote sensing technologies for studying objects of powerful gas blowouts on the Yamal Peninsula using Unmanned aerial vehicles. In: Geomodel 2021, Gelendzhik, Russia, September 6–10, 2021. European Association of Geoscientists & Engineers; 2021. 6 p. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202157120

14. Bogoyavlensky I.V. Perspectives of implementing remote methods for geoecological tasks with creating 3D models. In: Third International conference on geology of the Caspian Sea and adjacent areas, Baku, Azerbaijan, October 16–18, 2019. European Association of Geoscientists & Engineers; 2019. 5 p. https://doi.org/10.3997/2214-4609.201952014

15. Bogoyavlensky I.V. Results of changes monitoring in the Tula karst sinkhole based on remote sensing from an unmanned aerial vehicle. In: Geomodel 2020, Gelendzhik, Russia, September 7–11, 2020. European Association of Geoscientists & Engineers; 2020. 5 р. https://doi.org/10.3997/2214-4609.202050100

16. Богоявленский И.В., Гаврилов А.А. Технология виртуальной реальности при анализе данных дистанционного зондирования, полученных с беспилотного летательного аппарата. В кн.: Новые идеи в науках о Земле: материалы 16-й Междунар. науч.-практ. конф. М.: Изд. РГГРУ (МГРИ) имени С. Орджоникидзе; 2023. Т. 1. С. 172–175.