GEOPHYSICAL STUDY OF THE GEOMECHANICAL CONDITION OF A COAL-BEARING MASSIF

Original paper

UDC 622.276:551.435 c O.V. Tailakov1, E.A. Utkaev2, S.V. Sokolov2, 2025

ISSN 0041-5790 (Print) • ISSN 2412-8333 (Online) • Ugol’ – Russian Coal Journal, 2025, № 12

DOI: http://dx.doi.org/10.18796/0041-5790-2025-12-121-124

Authors

O.V. Tailakov1, E.A. Utkaev2, S.V. Sokolov2

1 Scientific Center VostNII for Industrial and Environmental Safety in Mining Industry, Kemerovo, 650002, Russian Federation

2 Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 650065, Kemerovo, Russian Federation, e-mail: tailakov@nc-vostnii.ru

Authors Information

Tailakov O.V. – Doctor of Engineering Sciences, Professor, General Director, Scientific Center VostNII for Industrial and Environmental Safety in Mining Industry, Kemerovo, 650002, Russian Federation, e-mail: tailakov@nc-vostnii.ru

Utkaev E.A. – PhD (Engineering), Head of the Laboratory of Coalbed Methane Resources and Recovery technologies, Institute of Coal, Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry SB RAS, 650065, Kemerovo, Russian Federation, e-mail: utkaev@mail.ru

Sokolov S.V. – PhD (Engineering), Senior Researcher, Institute of Coal, Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry SB RAS, 650065, Kemerovo, Russian Federation

Abstract

The combined application of acoustic logging and seismic tomography for monitoring the stress-strain state of coal-bearing rock masses is examined. An integrated geophysical approach provides data on internal structure, identifies zones of elevated stress and deformation, and forecasts potential geological disturbances. Results from mine-site seismic tomography and acoustic logging are presented, revealing zones of reduced seismic velocity and changes in stress coefficients linked to geology and fracturing. Integrated geophysics improves reliability in detecting areas with altered geomechanical properties and supports more effective degassing and safer mining.

Keywords

Acoustic probing, seismic sounding, geomechanical condition, coal-bearing massif, stress-strain state, geophysical study, seismic waves, coefficient of relative stresses, fracturing, degassing monitoring, mining safety.

References

1. Золотых С.С. Заблаговременная дегазация угольных пластов как фактор повышения безопасности на шахтах Кузбасса // Горная промышленность. 2019. № 5(147). С. 18-22. Zolotykh S.S. Preemptive degassing of coal seams as a factor in improving safety at Kuzbass mines. Mining Industry. 2019;5(147):18-22. (In Russ.).
2. Исаченко А.А., Петрова Т.В. Закономерности проявления динамических событий и распределения локальных коллекторов метана… Вестник КузГТУ. 2022;3(151):54-63. (In Russ.).
3. Леконцев Ю.М., Сажин П.В., Темиряева О.А. Дегазация угольного пласта методом поинтервального гидроразрыва… Фундаментальные и прикладные вопросы горных наук. 2018;5(2):89-92. (In Russ.).
4. Fan Y., Shu L., Huo Z. et al. Numerical simulation of sectional hydraulic reaming for methane extraction from coal seams. Journal of Natural Gas Science and Engineering. 2021;(95):104180. DOI: 10.1016/j.jngse.2021.104180.
5. Уткаев Е.А., Соколов С.В., Таюрский М.А. Мониторинг направленного гидровоздействия… Вестник Научного центра ВостНИИ. 2023;(3):23-30. DOI: 10.25558/VOSTNII.2023.35.57.005. (In Russ.).
6. Тайлаков О.В., Уткаев Е.А., Соколов С.В. и др. Комплексные наблюдения и контроль процессов стимуляции газоотдачи… Вестник Научного центра ВостНИИ. 2023;(4):36-43. DOI: 10.25558/VOSTNII.2023.10.37.004. (In Russ.).
7. Сальников А.С., Канарейкин Б.А., Долгова С.В. и др. Технология и результаты сейсмотомографических исследований… Технологии сейсморазведки. 2012;(2):74-88. (In Russ.).
8. Тайлаков О.В., Макеев М.П., Соколов С.В. Повышение эффективности гидродинамического воздействия… Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2020;(6):38-42. (In Russ.).
9. Тайлаков О.В., Макеев М.П., Соколов С.В. и др. Применение сейсмоакустического профилирования… Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. Новокузнецк: СибГИУ, 2012. С. 266-267.
10. Горбачев А.С., Шилов В.И. Аппаратно-программное обеспечение акустических зондирований // Безопасность труда в промышленности. 2022;(3):20-25. DOI: 10.24000/0409-2961-2022-3-20-25. (In Russ.).
11. Шадрин А.В., Диюк Ю.А., Телегуз А.С. Применение акустических методов… Горная промышленность. 2018;2(138):79-82. DOI: 10.30686/1609-9192-2018-2-138-79-82. (In Russ.).

Acknowledgements

The work was performed within the framework of the state assignment of the Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Project FWEZ-2024-0013 “Creation of multipurpose systems for monitoring and forecasting of gas-dynamic phenomena, control of the stress state, development of methods for their prevention and efficiency assessment during underground development of coal deposits. 2024-2025” (Reg. No. 124041100072-6).

For citation

Tailakov O.V., Utkaev E.A., Sokolov S.V. Geophysical study of the geomechanical condition of a coal-bearing massif. Ugol’. 2025;(12):121-124. (In Russ.). DOI: 10.18796/0041-5790-2025-12-121-124.

Paper Info

Received October 3, 2025

Reviewed November 15, 2025

Accepted November 28, 2025