Способ наведенной сейсмической разведки Советский патент 1983 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к наземнь1ь сейсмическим исследованиям и может быть использовано для прогноза и выявления местоположения в массив зон естественно-напряженного состояния пород и связанных с ними зон опасных по горным ударам и по внезапным выбросам газа и пород, зон деформации пород при землетрясениях а также неструктурных залежей нефти и газа, месторождений алмазов и руд Известен способ сейсмической разведки по методу общей глубинной точки (ОГТ) , основанный на многокра ном возбуждении взрывами, удара- ми объемных волн и регистрацийНповерхностных, отраженных, преломленных, дифрагированных и других волн регистрируемых в обычном сейсмическом диапазоне частот, например в ди пазоне 5-70 Гц. В методе ОГТ исполь вуется .синхронное группирование взрывов, ударов для улучшения качеств записи полезных волн l . Однако физические основы метода ОГТ для выявления местоположения зон естественно-напряженного состоя ния пород, зон, опасных по внезапным выбросам и горным ударам, а так же предполагаемым землетрясением, не разработаны,так как не установлены связи между параметрами указан ных регулярных волн, регистрируемых в методе ОГТ, и свойствами зон напряженного состояния пород, генерирующих при внешнем воздействии особый вид высокочастотных колебаний Задача выявления зон напряженного состояния пород по методу ОГТ к настоящему времени не решена. Известен также способ сейсмической разведки, согласно которому производят возбуждение асинхронных колебаний с временными сдвигами по заданному закону и регистрируют колебания на наземных профилях. Это способ, предназначенный для создания управляемых фронтов волн, приме няется также для изучения объектов, являющихся источниками сейсмических например, рефрагированных волн 2j . Недостатком известного способа является то, что не предусмотрена и не реализуется возможность возбуж дения и регистрации автоколебаний природных объектов типа зон напряженного состояния горных пород. Целью изобретения является выявление зон напряженного состояния горных пород. Поставленная цель достигается те, что согласно способу сейсмической разведки, основанному на возбуждении «олебаний с временными сдвигамипр зсщанному закону и регистрации иа наземных профилях,.произ родят возбуи дение колебаний иарными воздействиями с временной задержкой, равной половине периода преобладающих волн, а регистрацию начинают осуществлять без применения регулировки амплитуд с момента, когда интенсивность регулярных волн не будет превышать интенсивности нерегулярного фона. При воздействии упругих колебаний на зоны напряженного состояния горных пород последние генерируют высокочастотные колебания в .диапазоне порядка 75-2000 Гц длительностью до 10-15 с. Обычно длительность записи уверенно коррелируемых отраженных и других типов волн находится в пределах 6-8 с, после чего регистрируется только нерегулярный фон. Таким образом, после этого момента могут быть зарегистрированы генерируемые указанными зонами колебания. Кроме этого, в отличие , от известного способа, в котором Bjpeменные сдвиги источников рассчитаны на усиление возбуждаемых колебаний, временной сдвиг, равный половине преобладающей волны, способствует подавлению возбуждаемых колебаний и снижает уровень регулярных волн, регистрируемых на сейсмограмме, что приводит к сокращению интервала их регистрации. Способ осуществляется следуйзщим образом. Исследуемые участки земной.поверхности разбивают на прямоугольные полигоны, размеры которых определяют длиной профилей и расстоянием между этими профилями. На каждом из наблюдательных профилей устанавливается 24 сейсмоприемника (спр или групп сейсмоприемников. С целью регистрации высокочастотных колебаний (75-2000 Гц) сейсмоприемники устанавливаются в мелких скважинах, пробуренных ниже зоны малых скоростей (ЗМС). В пределах одного полигона размещается четыре и более наблюдательных профиля. В зависимости от степени детальности разведочных работ расстояние между СП меняется от 10 до 100 м, а расстояние между профилями - от 50 до 500 м. Сейсмоприемники двух рядом расположенных профилей подключаются к 48-канальной цифровой сейсмостанции (типа ССЦ-3, ССЦ-4). На флангах наблюдательных профилей осуществляются одновременные взрывные или ударные воздействия. При этом на каждом пикете осуществляется парный асинхронный взрыв или удар с временной задержкой, равной половине периода импульса преобладающих волн, Такой способ возбуждения может npl Jвести к резкому снижению коэффициенту направленного действия, и в конечном счете, к снижению интенсивности регулярных отраженных, дифрагированных и других волн. В то же время такой взрыв или удар может вывести из состояния равновесия элементы зон напряженного состояния горных пород, которые излучают новы тип высокочастотных колебаний, длительность которых намного превышает длительность колебаний поля регулярных волн. Такое сопоставлени приведено для условий регистрации и обработки на ЭВМ без применения процедуры регулировки амплитуд. После осуществления наблюдений на одном полигоне аналогичные исследования выполняются на близлежащем по лигоне и т.д.-Таким образом исследу ется вся территория проектного участка,Перед проведением основных работ проводятся опытные работы по выбору величины заряда или энергий удара, а также выбору параметров регистрации и воспроизведения. В связи с тем, что взрыв (удар); должен обеспечить развитие трещинообразования в зонах напряженного состояния пород, а также генерацию высокочастот ных колебаний, необходимо одновременное сотрясение всего массива. Ориентированный вес одиночных заряд ВВ может составлять 3 кг и более. При использовании ударов можно прим нять, импульсные -невзрывные источник с максимальной энергией воздействия (например, ГСК-10, ГСК-6| . Наведенные зонами нгшряженного состояния пород высокочастотные колебания регистрируются СП с широкой полосой пропускания. Регистрация осуществляется цифровой станцией с широким динамическим диапазоном (120-140 дбу с применением полосы пропускания колебаний с частотами выше 75 Гц и без применения регулировки амплитуд. Методика предусматривает проведение работ в режиме однократных или многократных наблюдений. С целью предварительной интерпретации и оценки качества материала применяется полевое воспроизведений сейсмограмм наведенной сейсмической активности. Окончательная обработка осуществляется на ЭВМ и включает основные процедуры: ввод, демультиплексирование, фильтрацию колебаний с частотами ниже 75 Гц, накопление, воспроизведение. Окончательный результат получают в виде временных-разрезов, на которых существенно ослаблено регулярное поле поверхностных, отраженных, преломленных, дифрагированных волн и случайных колебаний. При пересечении профилями зон напряженного состояния горных пород на временных разрезах отображается высокочастотное поле, наведенное этими зонами. . Способ позволяет выявить зоны, опасные по горньом ударам, внезапным выбросам угля, пород и газов, землетрясениям и т.д.

СПОСОБ НАВБДЕННО( СЕЙСМИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, основанный на возбуждении колебаний с временными сдвигами по заданному закону и регистрации на наземных профилях, о тличающийся тем, что, с целью выявления зоны напряженного состояния горных пород, производят, возбуждение колебаний парными воздействиями с временной задержкой, равной половине периода преоблсшающих.волн, а регистрацию колебаний генерируемых указанными зонами начинают осуществлять без применения регулировки амплитуд с момента, когда интенсивность регулярных волн о не будет превышать интенсивности нерегулярного фона. СО