СПОСОБ ГЕОАКУСТИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ, НАПРИМЕР ВНУТРИШАХТНОЙ Советский патент 1974 года по МПК G01V1/42 

1

Изобретение относит)ся ж сейсмоакустичеСКИ.М методам разведми и может быть применено для обнаружения и оконтуриваиин литологофизичеюких неоднородностей (рудных тел, иустот, трещи-новатых зон и т. п.) в горном ма1саиве.

Известен способ сейсмоакустической разведки, состоящий в том, что IB iropHOiM массиве бурят две сКВажИНЫ и inpocTpaiHCTBO между ними шроавечивают акустичеокими волнами, помещая в одну скважину источник упругих колебаний, а в другую - ириемпик. По скорости распространения а|К устических волн или их затухания заключают о наличии литологофизичеакой неодяород/ности в 1межок1важ1иином прост1ран стве.

Однако необхадимо сггь бурения двух скважин, затолнвняых жи|дкостью, (приводит к (повышению стоимости разведки и ограничивает область применения известного способа на месторождениях, разрабатываемых с осушением Пластовых вод.

Кроме того, величина удельной мош,ности и возможность работы яа тодстраиваемой частоте колебаний излучателя лри размещенки его в скважине ограничиваются ее диаметро м.

Для обеопечения воз:мож)ности выполнения а1кустичеоких измерений из 1адиночной 1предлагается способ, ио которому ск важину бурят 1ПОД углом а, равным 60-70°, к оои

горной выработки, а излучатель устанавливают на стенке горной выработки на расстоянии LH от ттья скважины, удовлетворяющем соотиощееию:

1/4/2 // I/ ,

LH

2sin а

где /макс - 1ма1ксимальное расстояние а:кустичесчдаго просвечивания; а - угол наклона скважины к оси горной выраб.от«и; Ro - радиус горной выработки; /с - глубина скважины.

Па чфтеже ПОказаяы IB елане схема расположения и {пара1метры горной шьфаботки и скважины с размешенными ;в .них излучателем и .приемником.

В горной выработке 1 Под углом а к ее оси бурят ск1важину 2, в .которую (помещают приемник 3. К стенке 4 горной выработки посредством контактной 1ПЛИТЫ 5 ,на определенном расстоянии от € скважины крепят

излучатель 7 упругих 1колебаний.

Из условия получения .максимальной площади акустического шроовечивания горного массива 8 между горной выработкой .и скважиной 2, а также малого искажения полезно0 го сигнала за счет разницы в шути прохождения звуковой (ВОЛНЫ от излучателя |др приемника угол а составляет 60-70°. Способ реализуют (следующим образом. В зависимости от радиуса JRo сечения горной выработки 1, глубины /с и угла а скважины 2 на расстояиии LH от устья 6 ,к стенке горной выработки Крепят конта|КТНую тлиту 5 и «злучатель 7. Затем IB .ну 2 (помещают орием и.к 3, Который лередвигают то стволу юкважины с ощределенйым шагом для точечных из1мерений. В 1кач1естве источнижа угсругих колебаний (Применяют ненапра1влен1ный .излучатель, работающий в ча стотном диапазоне 400-2000 гц. При этом должно соблюдаться условие: макс мин - К /макС) где /макс - мак(СИ1мальное расстояние акустического лросвечиваиия, зависящее от мощности излучателя и ч(1вствительности аппаратуры; / мин - минимальное расстояние акустического просвечивания; ,15 - коэффициент пропорциояальноаг.и (оп-ределен экспериментально), учитывающий затухание акустического сигнала в породе при разных расстояниях |между ириеМНиком « излучателем. Учитывая, что глубины и о от поверхности X . горной (ВЫраоотки при г-сг-яь; 1, где А. - длина ВОЛНЫ, интенсивность колебаний IB значительной степеии обуславливается рефракцией и интерференцией упрупих волн, положение излучателя 7 относительно устья 6 скважины 2 определяем из условия: 4iHH /макс sin ср 4.ИН bnSin а Из Уравнений 1 (находим: /макс Sin ср где ф - У1ГОЛ, при которо-м .макс - мин -5 л ма1 /1 - С0$2 ср Принимая /с - COS 9 ,и подставляя ил 31начения IB уравнение (2), после преобразования получим: /4/,акс - (/с и л-: Таким образом, предлагаемый способ геоа1К устической разведки (позволяет выполнять поиски :и детализацию литолого-физических неоднородностей, например «слепых рудных тел, в (горном 1масси(ве из одиночной скважины. При этом IB зависимости от жонструктивных нараметрав аппаратуры, радиуса горной выpai6oT(KH, глубины скважины и угла ее наклона, положение излучателя ;в частотном диапазоне 400-2000 Гц определяется формулой (3). Предмет изобретения Способ геоакустичеокой разведки, например йнутришахтной, три котором бурят скважину, размещают в ней приемник упругих колебаний и осуществляют акустическое про-свечиеание массива торных /пород шежду точка.ми установки излучателя и (приемника акустических колебаний, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности выполнения акустических измерений из одиночной скважины, скважину бурят под углом а, равным 60-70°, к оси горной выработки, а излучатель устанавливают на стенке горной выработки на расстоянии от устья скважины, удовлетворяющем соотношению: 2RoY / 4i-MaKc 1с - „:„ | г I LK те LH расстояние от устья скважины до излучателя; мак симальное расстояние акустического просвечивания; радиус горной выработки; угол наклона скважины к оси горной выработки; глубина скважины.

7