Способ проведения сейсмических наблюдений Советский патент 1993 года по МПК G01V1/00 

Изобретение относится к сейсмологии, точнее к физическим методам исследования напряженного состояния земной коры, и может быть использовано для прогноза землетрясений.

Цель изобретения - определение момента появления разрушающих напряжений в массиве.

Как известно спектр сигналов акустической эмиссии образца при его трехосном сжатии перемещается в высокочастотную область с увеличением обжимающих напряжений. Сигналы акустической эмиссии самые низкие по,частоте спектра в начале обжатия и самце высокие в момент разрушения образца. Откуда по аналогии делаем вывод, что спектр сигналов сейсмической эмиссии если в массиве накапливается напряжение, должен возрастать. Существующая в настоящее время техника позволяет одновременно регистрировать и анализировать сигналы от 1 Гц до 20 кГц, поэтому практически судить о накапливании напряжения в массиве мы может регистрируя спектр шумов в данном диапазоне частот во времени. В случае роев небольших землетрясений их частотный спектр остается в каком-то, относительно постоянном в зависимости от состояния горной породы, диа1М|С

азю(

пазюне При регистрации форшоков частотный спектр сигналов имеет тенденцию возрастать во времени. В случае, если рой небольших землетрясениище останавливают нарастание напряжений в массиве, то наблюдается общая тенденция возрастаний частотного спектра сигналов как для форшоков, так и для роев землетря- сениф.

Проведение наблюдений по предлагаемому способу осуществляют следующим образом. В зоне активных разломов земной коры размещают широкополосные датчики, устанавливаемые в шурфе на глубине 10 м. Регистрируем поступающие сигналы акустической эмиссии, фиксируя их в памяти двухканального анализатора сигналов.

Ё

00 Ю VJ

О

сл ел

С учетом сейсмической активности района выбираем интервал времени для регистрации спектров акустической эмиссии. Например, для полигона Спитак Арм.ССР, где происходит 200 сейсмических событий (слабых землетрясений в месяц, этот интервал можно брать 1 час, т.е. между всплесками сейсмической актде ости период 3,5 ч. Суммируя показания амплитуд частотного спектра в течение каждбго часа периода, получаем частотный спектр за час. Сравнивая первый замер, который является отсчет- ным, со вторым, третьим и т.д. судим о повышении или понижении энергонесущей частоты. В случае повышения напряжения в массиве нарастают, в случае ее понижения напряжения понижаются, а в случае постоянства частотного спектра напряженное состояние не изменяется. Например, для скальных пород при достижении энергонесущей частоты величины 1 кГц делают вывод о предстоящем событии в исследуемом регионе. Данная критическая частота определяется при нагружении образца породы исследуемого массива в момент его разру0

5

0

5

шения регистрацией энергонесущей частоты выделяемого спектра.

Преимущество по сравнению с прототипом обеспечивается за счет более достоверного предсказания начала события, что позволит более оперативно провести подготовительные работы, с целью уменьшения его последствий.

Формула изобретения Способ проведения сейсмических наблюдений, включающий регистрацию высокочастотных сейсмических шумов сетью сейсмических станций и определение спектра принятых сейсмических шумов в широкополосном диапазоне частот, отличающийся тем, что, с целью определения момента появления разрушающих напряжений в массиве, определение спектров высокочастотных сейсмических сигналов проводят в реальном масштабе времени и по повышению энергонесущей частоты в спектре до 1 кГц после локальных сбросов напряжений судят о предстоящем событии.

Использование: в сейсмологии, при физических методах исследования напряженного состояния земной коры. Сущность изобретения: осуществляют регистрацию высокочастотных сейсмических шумов в широком диапазоне частот. Определяют спектры принятых сигналов. По нарастанию энергонесущей частоты в спектре до 1 кГц на фоне приводящих к форшокам локальных сбросов напряжений судят о предстоящем главном ударе.