Спосіб діагностики тектонічних напружень

Спосіб діагностики тектонічних напружень, що включає проходку гідрогеологічної свердловини, обсадження її металевими трубами, цементацію 3 точністю вимірювань. Поставлене завдання розв'язується тим, що в способі діагностики тектонічних напружень, що включає проходку гідрогеологічної свердловини, обсадження її металевими трубами, цементацію обсадної колони, спостереження за швидкістю поширення і кількістю радону в стовпі води в свердловині, згідно з корисною моделлю, в свердловині заздалегідь вимірюють кількість природних імпульсів магнітного поля Землі (ПІМПЗ), намагнічують обсадну колону, через рівні проміжки часу проводять повторні спостереження і за збільшенням густини сигналів ПІМПЗ і кількості радону, що виділяється до і після намагнічення, а також за зменшенням величини намагніченості обсадної колони судять про динаміку тектонічних напружень в земній корі. Природним імпульсним магнітним полем Землі (ПІМПЗ) називають ту частину полів в земній корі і атмосфері, яка виникає в результаті механоелектричних перетворень в мінералах і гірських породах. При механічному напруженні усередині твердих діелектриків виникають дислокації і інші дефекти, що порушують їх електронейтральність. Завдяки цьому вони здатні концентрувати електричні заряди, а при деформації - випромінювати електромагнітну енергію. Механоіонна і механоелектронна емісії сприяють виникненню природних електричних полів в гірських породах (у локальних місцях) при релаксації їх напруженого стану. Релаксаційні процеси в ближній зоні супроводжуються появою помітних струмів провідності (поляризації) і індукованих ними вторинних електричних і магнітних полів. Таким чином, вимірювання кількості сигналів ПІМПЗ дозволяє вивчати геодинамічні явища та тектонічні порушення. У прототипі напруження, що виникають в масиві, передаються радіоактивному цементному каменю і під дією цих напружень відбувається додаткове по відношенню до нормального ненапруженого стану виділення радону, що і служить передвісником підготовлюваного землетрусу. За способом, що заявляється, обсадну колону заздалегідь намагнічують і проводять вимірювання кількості сигналів ПІМПЗ і кількості радону, що виділяється до і після намагнічення. Напруження, що виникають в масиві, передаються обсадній колоні і реєструються ПІМПЗ. Цементний розчин не містить радіоактивних елементів. В якості реєстраторів радону використовують, як і в прототипі, промислові наземні (наприклад, типу «Радон») або спеціально розроблені свердловинні і заглибні еманометри. Нескладні операції та просте устаткування забезпечують екологічну і радіаційну безпеку робіт. Порівняльний аналіз рішення, що заявляється, з прототипом дозволяє зробити висновок, що про 27016 4 понований спосіб відрізняється від відомого такими операціями: намагніченням обсадної колони і вимірюванням сигналів ПІМПЗ і кількості радону, що виділяється до і після намагнічення. Таким чином, спосіб, що заявляється, відповідає критерію «новизна». На Фіг.1 показана схема реалізації способу. У масиві гірських порід, схильному до гірських ударів або техногенних землетрусів, проходять гідрогеологічну свердловину з обсадною колоною 1 і її цементацією 2. Здійснюють вимірювання еманометрами від вибою до устя свердловини. Потім проводять вимірювання кількості сигналів ПІМПЗ також уздовж ствола свердловини від вибою до устя. Після цього за допомогою електромагнітної котушки відомим способом здійснюють намагнічення обсадної колони також від її вибою до устя й аналогічно повторюють вимірювання методом ПІМПЗ. Одержані криві вважають еталонними. Повторні спостереження проводяться через рівні проміжки часу, а їх період вибирається обернено пропорційним динамічній активності масиву. При зростанні тектонічних напружень збільшується кількість сигналів ПІМПЗ, зменшується намагніченість обсадної колони (труба розмагнічується), збільшується виділення радону в підземні води, що в сукупності і служить передвісником землетрусу, збільшуючи синергетичний ефект способу, що заявляється. Використання пропонованого способу діагностики тектонічних напружень знижує трудомісткість робіт на геодинамічних полігонах, виключає радіаційну небезпеку для персоналу і геологічного середовища, забезпечує уніфікацію спостережень, що вельми важливо при організації мережних моніторингових вимірювань, особливо під час пеленга осередку техногенного землетрусу. Дослідну перевірку способу проведено на полі шахти «Жовтнева» ВО «Донецьквугілля», де була доведена можливість вивчення динаміки тектонічних напружень, підтверджена маркшейдерськими спостереженнями. Джерела інформації 1. Сейсмичность как фактор формирования режима подземных вод. // Г.Н. Копылова. // Вестник КРАУНЦ: Науки о Земле. - 2006. - №1. - Вып. №7. - С. 50-66. 2. Геодинамическое районирование недр: Методические указания. - Л., 1990. - 129 с. (М-во угольной пром-сти СССР. ВНИИ горн, геомех. и маркш. дела, Кузбасский политехнический институт). 3. А.с. 834647 СССР, МПК G01V 5/00. Способ изучения динамики тектонических напряжений/ В.Т. Дубинчук, В.А. Поляков, М.И. Фазлуллин (СССР), №2758701/18-25, Заявл. 25.04.79, Опубл. 30.05.81. - Бюл. №20. - 6 с. 5 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 27016 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601