Способ измерения ширины раскрытия трещин в массиве Советский патент 1984 года по МПК E21C39/00 

Изоорггение относится к технике измерения параметров массивов горных пород, в частности мерзлых грунтов и может быть использовано в геокриологических и гляциологических исследованиях в районах Крайнего Севера. Известен способ определения пирины раскрытия tpeniHHbi в массиве, включающий пропускание упругих волн через трещиноватый массив и сравнение параметров излучаемого и принимаемого сигнала 1. Данный способ не позволяет измерять ширину раскрытия трещин более 1 мм, так как такие воздухозаполненные трещины являются непроходимыми для упругих волн. Наиболее близким по технической сущности изобретению является способ измерения щирины раскрытия трещин в массиве, основанный на сравнении электрических па-раметров трещиноватых и нетрищиноватых участков массива горных пород. Данный способ основанный на сравнении электрических параметров треплиноватых и нетрещиноватых участков массива горных пород 2. Указанный способ характеризуется низкой точностью, так как величина удельного электросопротивления массива горных пород зависит от многих параметров, таких как влажность, наличие включений, минерализованность воды в трещинах, которые вносят погрещность в результаты измерений. Целью изобретения является повышение точности. Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения ширины раскрытия трещин в массиве, основанному на сравнении электрических параметров трещиноватых и иетрещиноватых участков массива горных пород, измеряют диэлектрическую проницаемость массива пород путем пропускания переменного электрического тока между электродами, помещенными в скважины, пробуренные на равных расстояниях одна от другой, и разность фаз при прохождении электрического тока через трещиноватый И нетрещиноватыи участки массива, гю которой судят о ижрине раскрытия тренхин в массиве. На чертеже представлена одна из возможных схем реализации способа. В массиве 1 бурят три параллельных щпура 2 на расстоянии друг от друга, причем два ujnypa располагают в нарущенном участ ке массива, с противоположных сторон от трещины 3 напротив друг друга, а третий щпур - в ненарущенном участке массива. В пробуренные щпуры помещают электроды 4. С помощью переключателя 5 через электроды подключают источник сигнала 6 поочередно к нарущенному и ненарущенному участкам массива. По величине степени модуляции входного сигнала, найденной с помощью измерительного прибора 7, определяют ширину раскрытия трепдины в массиве. Величина огибающей про модулированного входного сигнала при использовании фазовой модуляции пропорциональна фазовому сдвигу между сигналами, прО1педщими через нарушенный и ненарущенный участки массива. В нервом приближении считаем, что электроды образуют обкладки плоского конденсатора. Средой, заполняющей пространство между обкладками конденсатора, является сам массив, при наличии трещины представляющей собой слоистый диэлектрик. Диэлектрические свойства такой среды зависят от толщины слоя воздущного диэлектрика конденсатора - щирины раскрытия трещины. Так как емкость влияет на величину фазового сдвига р, то последний от ширины раскрыва трещины. Для компенсации состава свойств породы сигнал проходит через нарушенный и ненарушенный участки массива, т. е. через два различных конденсатора, и образует два фазовых сдвига: п. - сдвиг, несущий информацию о трещине илр„ . сдвиг породы без трещины. Разность f - Ф дает информацию о ширине раскрыва независимо от свойств породы.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ РАСКРЫТИЯ ТРЕЩИН В МАССИВ , основанный на сравнении электрическп.х i ;i раметров трещиноватых и нетре1цин()ват1,1, участков массива горных пород, отлпчап щийся тем, что, с целью 11ог Ы111011ия точности, измеряют диэлектрическую проницаемость массива пород путем пропускания неременного электрического тока между электродами, помещенными в скважи п 1, пробуренные на равных расстояниях одна от другой, и разность фаз при прохождении электрического тока через трещирюватый и нстрещиноватый участки массива, но KOTopoii судят о ширине раскрытия трещин в массиве. $S (Л ts: со 4 00