Информационные возможности шахтной сейсмоакустики за счет направленности источника упругих колебаний
Анализ сейсморазведочных наблюдений, проводимых в настоящее время из горных выработок Верхнекамского месторождения калийно-магниевых солей. Эксперимент по опережающему картированию в горизонтальной плоскости зоны замещения и оценка его результатов.
| Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.04.2019 |
| Размер файла | 666,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Информационные возможности шахтной сейсмоакустики за счет направленности источника упругих колебаний
Сейсморазведочные наблюдения, проводимые в настоящее время из горных выработок ВКМКС, успешно решают поисковые задачи и в вертикальном и в горизонтальном направлении исследований. Особенностью проведения наблюдений во внутренних точках среды является возможность одновременной регистрации волн продольного и поперечного типа. На данном явлении построена технология шахтной многоволновой сейсмоакустики. При ее разработке особое внимание уделялось вопросам направленности источников упругих колебаний.
На основании положений данной технологии выполнен эксперимент по опережающему картированию в горизонтальной плоскости зоны замещения.
Соблюдалось требование взаимно перпендикулярного направления осей чувствительности сейсмоприемников и направления излучения упругих колебаний. Подобное требование предполагало возможность получения информации о строении массива, как в горизонтальном направлении излучения, так и в вертикальном направлении приема.
Локализация литологических неоднородностей массива в горизонтальной плоскости осложнена рядом объективных факторов. Предложенный для этих целей МСП отраженными волнами эффективен при нормальном падении лучей на отражающие границы (ОГ). Физико-геологическая модель зоны замещения предполагает скоростную дифференциацию пород в горизонтальной плоскости сложной пространственной формы. В этом случае на временном разрезе МОГТ не будут отображаться крутопадающие по отношению к лучам волн границы. Следовательно, локализация таких границ при МСП отраженными волнами в рамках стандартной методической реализации проблематична.
В этой связи, сформулированы два направления цифровой обработки продольных отраженных волн. Первое - выделение предполагаемых пространственных границ зоны замещения. Подразумевается минимальное регуляризирующее преобразование поля отраженных волн. Это позволяет получить волновую картину в условиях сложного пространственного положения ОГ, но с высоким уровнем как случайных, так и регулярных помех (рис. 1). Низкий уровень целевых отражений связан так же с несоответствием ориентации сейсмоприемников направлению распространения отраженных продольных волн. В этом случае регистрация происходит благодаря образованию обменных волн на стенке выработки.
Согласно принятой модели, в пределах зоны замещения при анализе
основных характеристик регистрируемого поля отраженных волн следует ожидать увеличение эффективных скоростей, абсолютных значений амплитуды и частоты. Изменения перечисленных параметров анализируются совместно, для чего рассчитывается комплексный параметр, который представляет собой логическую сумму интерпретационных выводов о положительной аномальности каждой из анализируемых характеристик волнового поля (рис. 2).
На разрезе комплексного параметра первого направления цифровой обработки (рис. 2, а) аномальные участки не имеют четкой локализации. Малая информативность рассматриваемых параметров поля связана с недостаточным выделением сигнальной составляющей в плоскости просвечивания вследствие «щадящей» цифровой обработки. В этой связи рассматривается и второе направление обработки сейсмоакустических данных, заключающееся в максимальном повышении интенсивности отраженных сигналов в целевом интервале разреза.
Рис. 1. Временной разрез МОГТ горизонтальной плоскости межштрекового пространства
сейсморазведочный месторождение магниевый выработка
Повышению информативности амплитудных и кинематических параметров отраженных волн при усложнении цифровой обработки способствуют различного рода структурные неоднородности (складки, включения литологических разностей и т.д.), на которых формируется отраженный сигнальный фон. Применение процедур пространственной и когерентной фильтрации способствует выделению этого фона в условиях отсутствия выдержанных отражающих
горизонтов. В результате первого направления обработки получаем интерпретируемое сейсмическое изображение (рис. 1), а набор диагностических признаков проявления зоны замещения, представленный в виде распределения комплексного параметра, - в результате второго (рис. 2, б).
Рис. 2. Распределение комплексного параметра в горизонтальной плоскости, найденное в рамках первого (а) и второго (б) направлений цифровой обработки данных
Присутствующие на временном разрезе регулярные волны-помехи (рис. 3.б) соответствуют выделенным при наблюдениях в вертикальной плоскости поперечным волнам (рис. 3, а). Причина их регистрации при наблюдениях в горизонтальной плоскости в характеристике направленности поверхностного источника типа сосредоточенной силы (рис. 4), при которой энергетический максимум находится в диапазоне углов ? 40-50° от направления воздействия на горный массив. Таким образом, при условии более выраженной акустической контрастности геологического разреза в диапазоне этих углов, во внутренних точках среды могут регистрироваться отраженные S-волны, пришедшие к линии наблюдений не в плоскости направленности исследований. Их высокая интенсивность в данном случае связана с совпадением оси чувствительности сейсмоприемников с направлением смещения частиц среды.
Рис. 3. Временные разрезы S-волн при излучении упругих колебаний в вертикальной (а) и горизонтальной (б) плоскостях
Рис. 4. Характеристики направленности источника типа сосредоточенной силы, приложенной к свободной поверхности по данным В.Н. Никитина
Отмеченные особенности регистрации сейсмоакустических сигналов во внутренних точках среды позволяют расширить информативность МСП отраженными волнами, проводимого для изучения межштрекового пространства. Благодаря характеристикам направленности источника, возможно совместное изучение горного массива как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях в рамках единой полевой технологии сбора данных. В горизонтальном направлении изучаются продольные волны, а в вертикальном - поперечные.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Геологическая характеристика и анализ состава минералов Верхнекамского месторождения калийных солей. Определение соотношения чисел минералов разных химических элементов. Описание минералов-микропримесей нерастворимого остатка соляных пород месторождения.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 27.06.2015Сейсмология и теория метода общей глубинной точки - МОГТ. Расчет оптимальной системы наблюдений. Технология полевых сейсморазведочных работ: требования к сети наблюдений в сейсморазведке, условия возбуждения и приема упругих волн, спецоборудование.
курсовая работа [332,0 K], добавлен 04.02.2008Формирование комплексов горных выработок для вскрытия, подготовки и разработки месторождения. Анализ возможностей и сущностей проведений подготовительных выработок по механизированной технологии. Анализ разработки месторождения открытым способом.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 23.06.2011Географическое и административное расположение Верхнекамского месторождения калийных солей. Шахтные подъемные установки. Бурение шпуров и скважин. Проведение взрывных работ. Способы и средства проветривания. Уборка породы из забоя. Материал и вид крепи.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 14.02.2011Типы, назначение горных выработок, особенности вентиляции, освещения и крепления. Способы и средства ведения проходческих работ. Взрывные работы при проведении горноразведочных выработок, способы и средства подрыва зарядов. Водоотлив из горных выработок.
курсовая работа [85,3 K], добавлен 16.02.2009Определение основных параметров упруго-пластичного состояния породного массива вокруг горизонтальной выработки. Испытание образцов горных пород на одноосное сжатие, статистическая обработка результатов. Оценка возможности пучения породы подошвы.
контрольная работа [555,6 K], добавлен 29.11.2012Оценка характера и режима водоносных горизонтов для принятия действенных мер по дренированию горных выработок на основе анализа имеющихся данных гидрогеологической разведки и расчета показателей. Определение инженерно-геологических условий месторождения.
курсовая работа [61,8 K], добавлен 26.11.2009Геологическая характеристика Верхнекамского месторождения. Стратиграфия и литология соленосных и надсолевых отложений. Структурно-тектонические особенности Быгельско-Троицкого участка. Способ и система разработки, потери и разубоживание руды при добыче.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 09.06.2011Геолого-гидрогеологические характеристики калийных месторождений. Типовые задачи управления сдвижением горных пород при подземной разработке. Расчет параметров, характеризующих изменение напряженно-деформированного состояния подрабатываемого массива.
курсовая работа [642,8 K], добавлен 22.08.2012Геофизические методы изучения строения калийной залежи и вмещающих ее отложений на шахтных полях ОАО "Уралкалий" и ОАО "Сильвинит". Аппаратурно-методические решения малоглубинной сейсморазведки. Спектрально-энергетические особенностей поля упругих волн.
дипломная работа [9,6 M], добавлен 18.05.2015Свойства горных пород и полезных ископаемых. Геологическая характеристика Тишинского месторождения. Производственная мощность и срок существования подземного рудника. Выбор метода разработки и вскрытие месторождения. Проведение и крепление выработок.
курсовая работа [999,5 K], добавлен 21.04.2014Понятие и технология сейсморазведки как геофизического метода изучения геологических объектов с помощью упругих колебаний. Изучение природы сейсмической волны и описание схемы проведения сейсморазведочных работ. Способы изображения сейсмического сигнала.
презентация [2,9 M], добавлен 30.10.2013Проектирование взрывных работ при проведении горизонтальных выработок. Расчет проветривания тупиковых горных выработок. Определение производительности бурильных машин и погрузочного оборудования. Технико-экономические показатели горнопроходческих работ.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 21.12.2013Методика и технология проведения полевых сейсморазведочных работ. Сейсмогеологическая модель разреза и ее параметры. Расчет функции запаздывания волн-помех. Условия возбуждения и приема упругих волн. Выбор аппаратурных средств и спецоборудования.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 24.02.2015Создание опорной маркшейдерской сети и оценка точности опорной высотной сети. Анализ точности угловых и линейных измерений при подземных маркшейдерских съемках. Предрасчет ожидаемой ошибки смыкания забоев горных выработок, проводимых встречными забоями.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 09.02.2013Условия залегания полезных ископаемых. Формирование комплексов горных выработок. Технология проведения подземных выработок буро-взрывными и механизированными способами. Очистные работы и процессы подземного транспорта. Подготовка горных пород к выемке.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 09.09.2011Маркшейдерские работы при проведении выработок встречными забоями. Сбойка горизонтальных, наклонных и вертикальных выработок, проводимых в пределах одной шахты, между двумя и в лабораторных условиях. Предрасчёт погрешности смыкания встречных забоев.
курсовая работа [834,5 K], добавлен 12.05.2015Характеристика вмещающих пород. Опасные зоны лавы. Управление положением комплекса относительно горных выработок. Эксплуатация дробилки и ленточных конвейеров. Специальные меры по безопасному ведению горных работ в опасных зонах у разведочных скважин.
отчет по практике [66,2 K], добавлен 13.11.2014Назначение, элементы вскрывающих горных выработок. Трассы капитальных траншей, расчет объемов. Проведение траншей на полное сечение механической лопатой с нижней погрузкой в автосамосвалы, средства железнодорожного транспорта. Специальный способ проходки.
контрольная работа [633,5 K], добавлен 05.08.2013Технология проведения полевых сейсморазведочных работ. Геофизическое исследование месторождения калийных солей. Методика и техника сейсморазведки малых глубин. Малоглубинная сейсморазведка высокого разрешения. Обработка и интерпретация материалов.
отчет по практике [42,2 K], добавлен 12.01.2014
