Спосіб сейсмічної діагностики гірського масиву

Спосіб сейсмічної діагностики гірського масиву, що включає зондування гірського масиву пружними хвилями і приймання відгуку масиву сейсмо 3 20460 4 вали і порівняння сигналів подальших і первинного Після нормування сигнали квантують на часові спостережень, відповідно до корисної моделі, сигінтервали тривалістю порядку 10мс і в кожному нали приймача на твердих породах реєструють із інтервалі розраховують енергію коливань. Тривазатримкою на час тривалості прямих хвиль і норлість часового інтервалу в 10мс береться з розрамують до прямого сигналу приймача, який додатхунку граничної частоти відбитого сигналу (100Гц) ково встановлюють в цій же свердловині, в м'яких для середніх глибин зондування свердловинним породах, розраховують енергію сигналів в часових імпульсним невибуховим джерелом (1¸3км). інтервалах для приймача на твердих породах і за Енергію часових інтервалів сигналів подальзміненням енергії часових інтервалів сигналів поших спостережень співвідносять з енергією відподальших спостережень щодо енергії цих же часовідних часових інтервалів первинного спостеревих інтервалів первинного спостереження визнаження і наводять у вигляді графіка змінення чають глибину, на якій в масиві підвищується або енергії у відсотковому виразі по тривалості сигназнижується напружений стан. лу (див. Фіг.2). Схема реалізації способу показана на Фіг.1, де При зростанні на якій-небудь глибині в масиві 1 - земна поверхня, 2 -свердловина, 3 - область напружень, в цій області відбувається зниження м'яких покривних відкладів, 4 - область міцних козагасання пружних хвиль і, відповідно, починаючи рінних порід, 5 - сейсмоприймач на вибою свердз певного часового інтервалу сигналу, енергія ловини, 6 - джерело сейсмічних хвиль, 7 - сейсмопружних хвиль декілька зростає (сейсмічний сигприймач в покривних відкладах, 8 - цементна нал двічі проходить напружену область у вигляді заливка, 9 - пісок. На Фіг.2 показаний графік зміпрямого та у вигляді відбитого сигналу). При знинення енергії сигналу подальшого зондування по женні напружень в масиві, загасання сейсмічних його тривалості щодо енергії сигналу первинного хвиль зростає і, відповідно, починаючи з певного зондування на підроблюваній гірничими роботами часового інтервалу сигналу, енергія його знижуділянці спостережень. ється. Спосіб реалізується таким чином. Відносна різниця енергій однакових часови х Із земної поверхні 1 (див. Фіг.1) буриться верінтервалів нормованих сигналів подальших і пертикальна свердловина 2, що проходить крізь м'які винного зондування у відсотковому виразі дозвопокривні відклади 3 до міцних корінних порід 4. На ляє виявити зміну напруженого стану гірського вибій свердловини в цементний розчин встановмасиву і визначити глибину, на якій відбувається люють сейсмоприймач 5, на віддалі від якого в 1ця зміна, відповідно до даних по швидкісному роз1,5 метра також в цементному розчині розміщують різу досліджуваного масиву (що визначаються за джерело сейсмічних хвиль 6. У м'яких покривних каротажними спостереженнями або за часом відвідкладах на глибині 3-5 метрів у тій же свердлобиття від маркуючого горизонту). вині встановлюють другий сейсмоприймач 7, просПо сукупності проведених спостережень, що тір між яким і джерелом і устям свердловини запореалізуються через відповідні часові інтервали внюють піском або іншим подібним матеріалом (тижні або місяці - залежно від розв'язуваної зададля усунення резонансних явищ в свердловині. чі), визначають тенденцію протікання процесу зміПісля повного застигання цементного розчину, нення стану досліджуваного масиву в часі і по глисейсмічним джерелом 7 багатократного викорисбині. тання (наприклад, електромеханічним або пневУ разі підробки обстежуваної території гірниматичним), роблять імпульсне збудження пружних чими роботами (виймання вугільного пласта або коливань і реєструють сигнали сейсмоприймачів 5 яких-небудь інших корисних копалин) пропонована і 7. Причому сигнал приймача 5 реєструють з чатехнологія робить можливим відстежування розвисовою затримкою на час тривалості високоінтентку деформаційних процесів в гірському масиві сивних прямих хвиль (10¸15мс), забезпечуючи відносно небезпечного підвищення в ньому нацим ефективне використовування динамічного пружень (накопичення пружної енергії в породах) з діапазону реєструючої апаратури відносно відбиможливим швидким подальшим розряджанням тих сигналів з великого інтервалу глибин (від денапружень у вигляді небезпечних геодинамічних сятків метрів до декількох кілометрів) гірського процесів (гірських ударів, те хногенних землетрумасиву. сів, раптових викидів вугілля і газу і ін.). Сигнал приймача, встановленого в твердих Джерела інформації породах, для всіх спостережень (первинного і по1. Патент №2171480, МКИ 4 G01V1/40. Способ дальших) нормують до прямого сигналу приймача и устройство для установки электронного оборув м'яких породах, який знаходиться на віддалі від дования под мягким поверхностным слоем земли. /Хевиг Свен О. (US, ПЕТРОЛЕУМ ГЕО-СЕРВИСЕЗ джерела ~10¸15 метрів і призначений для приИНК.). -№96120772/28; Заявлено 21.10.1996. ймання переважно прямого сигналу, і встановле2. Заявка на корисну модель №u200602719 ний в м'яких породах з міркувань несхильності їх Україна МПК G01V1/00. Спосіб сейсмолокації з можливим процесам змінення напруженого стану в вибою гірничої виробки. /А.В. Анциферов, О.С. корінних породах. За певної варіації енергії джеТрифонов, М.Г. Тіркель та ін. (Україна). рела для різних спостережень, вказаною операці№u200602719; Заявлено 13.03.2006, Висновок про єю нормування усувається неоднозначність енервидачу декл. патенту від 03.07.2006. гетичної складової джерела в енергії реєстрованих відбитих сигналів для різних спостережень. 5 Комп’ютерна в ерстка Л.Литв иненко 20460 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601