Способ излучения оползней Советский патент 1981 года по МПК G01V3/08 

1

Изобретение относится к инженерно-геологическим изысканиям и предназначено для оценки напряженности массива горных пород при стационарных режимных наблюдениях за динамикой развития оползней.

Известны способы изучения напряженного состояния массива горных nor род, основанные на изучении явления электризации горных пород при пластической деформации и растрескивании. При этом изучается электромагнитное излучение в виде цугов импульсов с помощью, например емкостного объекта 1 ,.

Однако ввиду слабой изученности этого явления эти способы для изучения состояния оползней до настоящего времени не применялись.

Известен способ оценки напряженности массива горных пород, основанный на использовании импульсов микроразрушений, возникающих в результате искусственного возмущения поля налряжений. Поле напряжений по этому способу возбуждается-при идентичных условиях, звуковые импульсы механических разрушений регистрируются с помощью приборов заданной чувствительности. Применение способа возможно в горном деле при детально изученном массиве, в случае проходки горных вьфаботок и скважин 2.

Недостатком этого способа является то, что оценивается напряженность, искусственно вызванная путем возбуждения поля напряжений. Перераспределение напряжений происходит в течение определенного времени, ограниченного влиянием искусственного возмущения существующего поля напряжений.

Известен также способ изучения оползней, основанный на наблюдениях параметров естественного электрического поля, распределении удельного электрического сопротивления, состоянии режимов и Т.П4 В указанном способе регистрируют измерение исследуемого параметра по отношению к опор- ной точке с заведомо стабильными характеристиками и по результатам измерений судят о состоянии участка на котором расположен/оползень pj. Однако известный способ не позволяет точно установить начало движения оползня. Цель изобретения - повышение точности установления начала движения оползня. . Поставленная цель достигается тем что согласно способу изучения оползней, основанному на использовании датчиков и регистрации во время изменения параметров естественного электромагнитного поля Земли по отношению к фону, по которым судят о состоянии участка, измеряют магнитную составлякицую естественного импульсного электромагнитного поля в диапазоне частот 1-5 кГц и по резком спаду интенсивности регистрируемых сигналов судят об изменении.Двюкения оползня. Для реализации способа в разных местах изучаемого объекта (склона или оползня) на поверхности устанавливают приемные антенны широкополосной аппаратуры с чувствительностью схемы 0,01-0,03 В, направленные на источники электромагнитной энергии, которыми являются наиболее деформируемые горизонты, намечающиеся или сформировавшиеся плоскости смещения Антенны соеданяют с регистраторами импульсов. Изменения механических напряжет-ш отражаются на характере проявле1шя естественных импульсных электромагнитных полей, возникающих в-горных породах под влиянием теплового, рад ционного и электромагнитного воздей ствий, вызьгааюпщх образова те объем ного заряда и перераспределение эне гии. Концентрация механичестсих напр жений и достижение ими критического предела сопровождается аномальными значениями интенсивности электромаг нитных излучений. Количество электр магнитной энергии в литосфере зависит от многих факторов: литолого-пе рогра ческих характеристик пород, их геоэлектрических свойств, воздей ствия ионосферного электричества и В ненарушенном напряженном состо нии массивов горных пород, слагакгщих склоны, и при деформациях с нарушением сплошности в них происходя преимущественно трибоэлектрическиё явления, которые вызывают также электризацию пород, накопление объемного заряда и возникновение электромагнитного поля. На чертеже изображены кривые распределения количества .импульсов (N мин) по времени (по оси абсцис указаны дни, месяцы и часы .измерений) на оползне, где кривая 1 - импульсы, . зарегистрированные в языковом крутом уступе оползня, кривая 2 - в средней части, на горизонтальной оползневой ступени, Характерно аномальное проявление импульсов,, неравнозначность их в динамически разных частях оползня, расхождение по времени пиковых значений. Оползень, сплошного типа (блоковый, переходящий в нижней части в поток), сложенный щебенисто-суглинистыми породами. Антенны кольцевого типа устанавливаются в разных частях оползняодна в языковом уступе крутизной 3, в средней части, где имеется горизонтальная ступень, локальная стенка отрыва, трещины растяжения и отседания. Антенны с помощью экраютрованного кабеля соединяются с регистраторами импульсов. Показания со счетчиков снимаются ежечасно и . круглосуточно в течение нескольких суток. Одновременно замеряются температура почвы, отмечаются погодные ус-повия (ветер, дождь, температура воздуха, влажность, грозовые явления). Использование предлагаемого способа для оценки напряженности массива горных пород при прогнозировании оползней и изучения кинетики напряженного состояния оползйевых склонов позволяет давать оценку напряженного состояния массивов горных пород, склонных к оползанию и вовлечению в оползневые смещения, без проведения трудоемких и дорогостоящих буровых и горнопроходческих работ, установления глубинных реперов, что дает большой экономический эффект. Предлагаемьй способ позволяет также характеризовать труднодоступные участки и получать оперативную информацию об исследуемом массиве,, Формула изобретения Способ изучения оползней, в котором на исследуемом участке местности 58 располагают датчики и регистрируют во времени изменения параметров естественного электромагнитного поля Земли по отношению к фону, по которым судят о состоянии участка, отлича-ющ и и с я тем, что, с целью повьппе ния точности установлений начала движения оползня, измеряют магнитную составляю1цую естественного импульсного электромагнитного поля в диапазоне . частот 1-15 кГц и по резкому спаду интенсивности регистрируемых сигналов судят об изменении движения оползня. 9 Источники информации, приняяые во внимание при экспертизе 1.Гольд Р.М и др. Импульсное электромагнитное измерение минералов и горных пород, подверженных механич ческому Яагружению. Известия АН СССР; Физика Земли, 1975, № 7, с.109-111. 2.Авторское свидетельство СССР 286254, кл. G01 V 1/28, 1970. 3.Хмелевский В.К. Основной курс электроразведки. Изд-во МГУ, 4.1li, 1975, с.173-175 (прототип).