RU2116443C1

RU2116443C1 - Method for determining hierarchical line of dimensions of components in earth's lithosphere

Info

Publication number: RU2116443C1
Application number: RU96103840A
Authority: RU
Inventors: А.С. Денисов
Original assignee: Кузбасский государственный технический университет
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: geophysical instrumentation. SUBSTANCE: this is used for determining dimensions of components of brecciated fraction, medium and large geoblocks and continental platforms of Earth's crust. According to method for determining hierarchical line of dimensions of components in Earth's lithosphere, recorded is intensity and frequency of electromagnetic radiation of rock matter in section of rock mass being investigated within radio-frequency range along underground mine working driven through geoblocks of maximal difference in their dimensions. Geoblocks are selected for being compact as to their geometric configuration. Centers of geoblocks must coincide with axis of underground mine working having most intensive radiation. Determined is length of radiation wave. Defined is dimension of geoblock. For this purpose, length of wave of recorded radiation is divided by constant coefficient which is equal to 860. This makes aforesaid method more informative. EFFECT: higher efficiency. 1 tbl

Description

Изобретение относится к геофизике, в частности к способам определения размеров компонентов обломочной фракции, средних и крупных геоблоков и плит земной коры. The invention relates to geophysics, in particular to methods for determining the size of the components of the clastic fraction, medium and large geoblocks and plates of the earth's crust.

Аналог, содержащий сведения по установлению размеров компонентов земной коры, не обнаружен. An analogue containing information on determining the dimensions of the components of the earth's crust was not found.

Задача изобретения - повышение информации о строении и состоянии литосферы Земли. The objective of the invention is to increase information about the structure and condition of the lithosphere of the Earth.

Сущность изобретения заключается в разработке комплекса операций по определению размеров естественных компонентов литосферы Земли по параметрам их фотонной эмиссии в радиодиапазоне. The essence of the invention is to develop a set of operations to determine the size of the natural components of the Earth's lithosphere by the parameters of their photon emission in the radio range.

Новизной является то, что впервые найден экспериментальный бесконтактный способ определения размеров геоблоков в натурных условиях. Способ осуществляется с помощью переносного прибора, измерителя фотонной эмиссии, включающего регистратор и антенну, предназначенную для регистрации электромагнитных волн в широком диапазоне частот. Способ определения иерархического ряда размеров компонентов литосферы Земли выполняется в следующей последовательности. Сначала по картам геологических разрезов шахтного поля изучают трещины и разрезы, пересекающие массивы горных пород. Затем исследуют их известное блочное строение. После этого выбирают горную выработку, пройденную через блоки с наибольшим разнообразием их размеров. Далее путем визуальных исследований и замеров определяют расстояния между трещинами, разрывами и размеры известных блоков. После чего изучают положение геоблоков относительно проходящей через них горной выработки. Результаты исследований систематизируют в виде таблиц и схем. Затем регистрируют фотонную эмиссию вдоль горной выработки на самой низкой частоте, например 2 • 10⁴ Гц, 3 • 10⁴ Гц, 5 • 10⁴ Гц (6•10³м), находят участок выработки с наибольшей активностью излучения и определяют его длину измерениями вдоль выработки (как длину активного участка). Эксперименты несколько раз повторяют. Затем ведут регистрацию интенсивности фотонной эмиссии на других участках, например 2 • 10⁴ Гц, 3•10⁴ Гц и 5 •10⁴ Гц (6 • 10³ м). Радиусы блоков определяют по формуле

где
r_{об.расч} - расчетный радиус объекта (блока);

- длина волны регистрируемого фотона (C - скорость света в вакууме, ν_реч - частота регистрируемого фотона);
860 - постоянная величина.The novelty is that for the first time an experimental non-contact method was found for determining the sizes of geoblocks in natural conditions. The method is carried out using a portable device, a photon emission meter, including a registrar and an antenna, designed to register electromagnetic waves in a wide frequency range. The method for determining the hierarchical series of sizes of the components of the Earth's lithosphere is performed in the following sequence. First, along the maps of geological sections of the mine field, cracks and sections crossing rocks are studied. Then examine their famous block structure. After that, choose a mine working through blocks with the greatest variety of sizes. Further, by means of visual studies and measurements, the distances between cracks, gaps and sizes of known blocks are determined. After that, the position of the geoblocks relative to the mine working through them is studied. Research results are systematized in the form of tables and diagrams. Then register photon emission along the mine at the lowest frequency, for example 2 • 10 ⁴ Hz, 3 • 10 ⁴ Hz, 5 • 10 ⁴ Hz (6 • 10 ³ m), find the site of generation with the highest radiation activity and determine its length by measurements along the mine (as the length of the active site). The experiments are repeated several times. Then, the intensity of photon emission is recorded at other sites, for example, 2 • 10 ⁴ Hz, 3 • 10 ⁴ Hz and 5 • 10 ⁴ Hz (6 • 10 ³ m). The radii of the blocks are determined by the formula

Where
r _rev.calc - the estimated radius of the object (block);

is the wavelength of the detected photon (C is the speed of light in vacuum, ν _speech is the frequency of the detected photon);
860 is a constant value.

Экспериментальные и расчетные размеры наиболее компактных по геометрической форме блоков, центры которых примерно совпадают с осью горной выработки, приведены в таблице. The experimental and calculated sizes of the most geometrically compact blocks whose centers approximately coincide with the axis of the mine are shown in the table.

Способ осуществляется с использованием измерителя фотонной эмиссии, изготовленного для регистрации электромагнитных волн в радиодиапазоне. Измеритель состоит из антенны, радиочастотного кабеля и регистратора. Электрические параметры антенны, радиочастотного кабеля и входной части регистратора согласованы для регистрации фотонов в диапазоне опорных частот 5 • 10³ Гц, 1 • 10⁴ Гц, 2 • 10⁴ Гц, 3 • 10⁴ Гц, 5 • 10⁴ Гц и 1 • 10⁵ Гц.The method is carried out using a photon emission meter made to record electromagnetic waves in the radio range. The meter consists of an antenna, an RF cable and a recorder. The electrical parameters of the antenna, the RF cable and the input part of the recorder are matched for the registration of photons in the reference frequency range 5 • 10 ³ Hz, 1 • 10 ⁴ Hz, 2 • 10 ⁴ Hz, 3 • 10 ⁴ Hz, 5 • 10 ⁴ Hz and 1 • 10 ⁵ Hz.

Экономический эффект - социальный, заключающийся в повышении научного уровня прикладных наук и безопасности ведения горных работ. The economic effect is social, which consists in increasing the scientific level of applied sciences and the safety of mining operations.

Claims

A method for determining the hierarchical series of sizes of the components of the Earth's lithosphere, characterized in that the intensity and frequency of electromagnetic radiation of rocks are recorded in the studied area of the array in the radio range along the mine working through geoblocks with the greatest difference in size, choosing centers compact in geometric shape which coincide with the axis of the mine with the highest radiation intensity, and determine its length, then determine the recorded frequency with its help and specify the size of the geoblock, determining it from the formula

where r _rev.calc - the estimated radius of the object (geoblock);

wavelength of the detected photon (c is the speed of light in vacuum, ν _reg is the frequency of the detected photon);
860 is a constant value.