Вестник Кольского научного центра РАН. 2013, №1.

УДК 621.396.945, 550.837.6 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ЭКСТРЕМАЛЬНО НИЗКОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА ДЛЯ АВАРИЙНОЙ СВЯЗИ В ШАХТАХ Е.Д. Терещенко, В.А. Любчич, А.Н. Миличенко, С.В. Пильгаев Полярный геофизический институт КНЦ РАН Аннотация Обсуждается возможность организации в шахтах аварийной связи в экстремально низкочастотном (ЭНЧ) диапазоне. В первой части статьи описан эксперимент по регистрации на поверхности Земли сигнала, излученного мобильным маломощным источником электромагнитных волн ЭНЧ-диапазона из подземной выработки рудника «Баренцбург» на архипелаге Шпицберген. Во второй части проведен анализ результатов трехмерного моделирования геоэлектрических неоднородностей среды и показано, что наличие высокопроводящих аномальных объектов, например, таких как тонкий угольный пласт, может приводить к многократному увеличению измеряемых амплитуд магнитного поля. Ключевые слова: аварийная связь в шахтах, мобильный генератор ЭНЧ-диапазона, вертикальный магнитный диполь, метод сеточной аппроксимации, угольный пласт. Введение Вопросы обеспечения связи в подземных выработках имеют очень важное значение в эффективной организации производственного процесса в рудниках и шахтах, а в случае возникновения чрезвычайных ситуаций наличие аварийной связи может сыграть исключительную роль при проведении спасательных работ. В настоящее время практически во всех шахтах используется телефонная связь, преимуществами которой являются дешевизна и простота обращения, а основным недостатком - низкая мобильность, ограниченная количеством и местоположением телефонных аппаратов. В последние годы на некоторых рудниках ОАО «Норильский никель» внедрялись новые высокотехнологичные системы радиосвязи, основанные на применении излучающего кабеля MCA 1000 [1]. Излучающий кабель представляет собой коаксиальный радиочастотный кабель, во внешнем проводнике которого имеются отверстия, вследствие чего высокочастотное электромагнитное поле распространяется не только внутри, но и снаружи кабеля. Такой кабель одновременно с трансляцией сигналов играет роль приемо­ передающей антенны, что позволяет организовать устойчивую радиосвязь на удалении от 20 до 100 м от излучающего кабеля. Использование подобного оборудования значительно повышает мобильность связи в шахтах и эффективность организации различных производственных процессов в подземных выработках. Однако общим недостатком как телефонной связи, так и радиосвязи на базе излучающего кабеля является наличие разветвленных кабельных сетей, весьма уязвимых в случае возникновения аварийных ситуаций. Поэтому представляется целесообразным использовать в подобных случаях мобильные, переносные средства радиосвязи в ЭНЧ-диапазоне, от 3 до 300 Гц. С целью изучения возможности зарегистрировать на поверхности Земли сигнал, излученный маломощным источником электромагнитных волн ЭНЧ- диапазона, находящимся в подземной выработке шахты, сотрудниками Полярного геофизического института КНЦ РАН в 2011 г. был проведен эксперимент на руднике «Баренцбург» на арх. Шпицберген. В первой части данной статьи приводятся краткие технические характеристики применявшейся аппаратуры и описание эксперимента. Вторая часть работы посвящена теоретическому объяснению полученных экспериментальных данных. Описание эксперимента по регистрации сигнала, излученного в подземной выработке шахты. В 2011 г. на руднике «Баренцбург» ФГУП «Арктикуголь», расположенном на арх. Шпицберген, сотрудниками Полярного геофизического института КНЦ РАН был проведен специальный эксперимент. Цель эксперимента заключалась в проверке возможности 36