SU1157491A1 - Method of detecting and locating low-amplitude dislocation on stratified deposits - Google Patents

Method of detecting and locating low-amplitude dislocation on stratified deposits Download PDF

Info

Publication number
SU1157491A1
SU1157491A1 SU833540281A SU3540281A SU1157491A1 SU 1157491 A1 SU1157491 A1 SU 1157491A1 SU 833540281 A SU833540281 A SU 833540281A SU 3540281 A SU3540281 A SU 3540281A SU 1157491 A1 SU1157491 A1 SU 1157491A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
excitation
disturbances
safety
points
registration
Prior art date
Application number
SU833540281A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Борисович Вагин
Леонид Вячеславович Былино
Евгений Павлович Жевжик
Александр Сергеевич Малахов
Олег Владимирович Ковалев
Вера Дмитриевна Фоминна
Илья Самойлович Невельсон
Николай Иванович Булыгин
Евгений Миронович Любимов
Иван Иванович Умрейко
Original Assignee
Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии filed Critical Белорусский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии
Priority to SU833540281A priority Critical patent/SU1157491A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1157491A1 publication Critical patent/SU1157491A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Abstract

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ И ОКОНТУРШАШЯ МАЛОАМШШТУДНЫХ НАРУШЕНИЙ В ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ, включающий возбуждение упругих колебаний и регистрацию отраженных волн сейсмоприемниками , расположенными по профилю в горной выработке, и последующее определение местоположени  границ нарушений, отличающийс  тем, что, с целью повышени  безопасности горных работ и расширени  области применени  сейсморазведки , определ ют врем  прихода отраженных волн, распростран ющихс  в плоскости залегани  пласта, дл  чего совмещают пункты возбуждени  и регистрации упругих колебаний до по влени  первой отраженной волны, а затем удал ют пункты возбуждени  от пункта регистрации на рассто ние, 1)авное или большее пути , пройденного пр мой волной за (Л врем  ее прослеживани  при совмещенс ном пункте возбуждени  и регистрации , после чего не менее двух раз провод т возбуждени  упругих колебаний . ел « хA METHOD FOR DETECTING AND CORRECTING LOW AMMUNTABLE DISORDERS IN PLASTIC DEPOSITS, including the initiation of elastic oscillations and the recording of reflected waves by seismic receivers located along the profile in the mine workings, and the location of the boundaries of violations, with the aim of improving the safety of disturbances, in order to improve the safety of disturbances, with the aim of improving the safety of disturbances, with the aim of improving the safety of disturbances, violations of the boundaries of the disturbances will be used to increase the safety of disturbances in the mine workings, in order to improve the safety of disturbances, with the aim of improving the safety of disturbances in the mine workings, violations of the boundaries of the disturbances will be used to enhance the safety of the disturbance in the mine working , determine the time of arrival of the reflected waves propagating in the bedding layer, for which the points of excitation and registration are combined elastic oscillations before the appearance of the first reflected wave, and then remove the excitation points from the registration point to a distance, 1) the actual or more path traveled by the direct wave in (L its tracking time at the combined excitation and recording point, after which at least two times carried out the excitation of elastic oscillations. el "x

Description

1 Изобретение относитс  к горному делу, а именно вы влению в тонкослоистой среде локальных малоамплитудных нарушений, и может быть использовано при ведении высокочастот ных сейсмических наблюдений в горных выработках дл  его предупреждени  внезапных выбросов горной массы из локальных малоамштитудных нарушений . Известен способ сейсморазведки, предусматривающий изучение строени  геологических разрезов методом отра женных волн. При проведении наблюде ний сейсмоприемники располагаютс  вдоль горизонтального профил  внутри горной выработки. Пункты возбуждени  располагаютс  вблизи дневной поверхности ниже зоны малых скоростей . Подобное расположение пунктов возбуждени  и регистрации позвол ет изучать строение отдельных геологических пластов, лежащих ниже или вы ше относительно пунктов приема D JОднако данный способ не позвол ет проводить изучение геологического строени  и вы вление малоамплитудных нарушений, наход щихс  впереди забо . Наиболее близким к изобретению  вл етс  способ вы влени  и оконтуривани  малоамплитудных нарушений в пластовых месторождени х, включаю щий возбуждение упругих колебаний и регистрацию отраженных волн сейсм приемниками, расположенными по профилю в горной выработке, и последую щее определение границ нарушений. Средства возбуждени  и приема помещены в скважины, расположенные с ответственно в боковых стенках и подошве горной выработки. Положение (Прибора в пункте приема выбираетс  по глубине скважины так, чтобы было возмозкно регистрировать пр мую, волну. Приемным прибором производит с  регистраци  отраженной волны от контролируемого отражающего горизон та, наход щегос  по уровню вьш1е или ниже относительно горной выработки. Участки разрывных нарушений определ ютс  по потере коррел ции или осложнению записи отраженных волн. При способе предусматриваетс  регис раци  как Р (продольных), так и S (поперечных) колебаний, а также волн обменного типа 2. 12. Недостатком известного способа  вл етс  невозможность определ ть местоположение нарушений, наход щихс  в плоскости выработки и впереди нее. Цель изобретени  - повышение безопасности ropftbix работ и расширение области применени  сейсморазведки . Поставленна  цель достигаетс  тем, что при способе вы влени  и оконтуривани  малоамплитудных нарушений в пластовых месторождени х, включающем возбуждение упругих колебаний и регистрацию отраженных волн сейсмоприемниками, расположенными по профилю в торной выработке, и последующее определение местоположени  границ нарушений, определел ют врем  прихода отраженных волн, распростран ющихс  в плоскости залегани  пласта, дл  чего совмещают пункты возбуждени  и регистрации упругих колебаний до по влени  первой отраженной волны, а затем удал ют пункты возбуждени  от пункта регистрации на рассто ние, равное или большее пути, пройденного пр мой волной за врем  ее прослеживани  при совмещенном пункте возбуждени  и регистрации , после чего не менее двух раз провод т возбуждени  упругих колебаний. На чертеже представлена схема осуществлени  предлагаемого способа. На схема показаны малоамплитудное нарушение 1, пункты 2-4 возбуждени  упругих колебаний, пункты 5 регистрации рассто ний 6 и 7 границы нарушени  1. Горные выработки имеют сечение, близкое к пр моугольному с посто нством рассто ний между стенками и кровлей-подошвой. .Этот фактор определ ет постановку приборов на стенках вьфаботок при фиксированных выбранных рассто ни х по системе удаленного пункта возбуждени  от пункта приема как симметричную относительно оси выработки., в забое которой находитс  пункт приема. При этом рассто ние между пунктами возбуждени , расположенными на равных стенках выработки посто нно и равно ширине выработки. При совмещенных пунктах возбуждени  и регистрации определ ют налйчие наруш.ений I в 1глоскости залегани  пласта и рассто ни  6 и 7 до них. Рассто ние определ ют по формуле R--V - i Р 2 АО где V - средн   скорость распространени  продольных колебаний , м/с; 1до- врем  прихода волны, определйемое по осциллограмме Местоположение малоамплитудных нарушений устанавливают по пересечению дуг, образованных радиусами, равными полученным рассто ни м 6 и 7. В случае по влени  отраженной волны по системе совмещенных пунктов регистрации и возбуждени  последние удал ютс  на рассто ни , равные или большие пути пройденног пр мой волной за продолжительность времени ее регистрации по системе совмещенных пунктов возбуждени  и регистрации. Учитыва , что частоты колебаний не превышают 1500 Гц при скорости распространени  упругих волн в сол ном массиве 4400 м/с и регистрируемые пр мые волны представл ют 2-3 фазные группы колебаний , врем , при котором отраженные волны могут быть выделены вне зоны помех, равн етс  0,002 с и более. Следовательно, минимальные рассто ни  удалени  пункта регистрации от пункта возбуждени  должны быть не менее 8-9 м. Таким образом, при уда лении пунктов возбуждени  от пунктон регистрации на выбранные рассто  ни  отраженные волны от геологических нарушений регистрируютс  на врем  отсутстви  волн-помех, св занных с пр мой волной. Ввиду того, что выдел ема  по наличию отраженной волны геологическа  структура при использовании системы наблкздений с совмещенным пунктом воз буждени  и регистрации может находитьс  по обе стороны от направлени  проходки одиночной выработки, требуетс  проведение регистрации отраже-, НИИ при удаленном пункте возбуждени  как минимум два раза. При этом, возбуждение производитс  на выбранном рассто нии сначала на одной стороне выработки, затем точно на таком же рассто нии на другой стенке выработки (работа ведетс  на одноканапьной станции). Зарегистрированные отражени  от пункта возбуждени , наход щегос  на той стороне выработки, котора  обращена к геологическому нарушению, по сравнению с записью, полученной от пункта возбуждени , расположенного на противоположной стенке, отличаютс  более ранним временем прихода отраженной волны и большими амплитудами ее колебаний. При условии одновременного прихода волны к приемнику геологическое нарушение находитс  пр мо по направлению проходки выработки. Таким образом, дл  точного определени  местонахождени  необходимо регистрировать отраженные волны при удаленном пункте возбуждени  как минимум два раза. Пример. Дл  определени  местонахождени  нарушений упругие колебани  возбуждаютс  с помощью ударного устройства через каждые 5 м штрека и распростран ютс  со скоростью Up от источника до структуры в сол ном массиве. Регистраци  упругих колебаний при предлагаемом способе осуществл етс  с помощью станции СНЦ-1 и сейсмоприемников СВ1-30. Приборы креп тс  в специально пробуренных шпурах на стенках штрека с ориентацией по их оси ОХ (система совмещени  пунктов возбуждени  и пунктов регистрации ) и по оси ОУ (система измен емых между пунктами возбуждени  и регистрации рассто ний ) упругих колебаний, На первом этапе в забое штрека соответственно через каждые 5 м устанавливаетс  сейсмический прибор в месте возбуждени  упругих колебаний. На границе вмещающа  порода - структура- отраженные волны (Р).Волны регистрируютс  на частотах 10001500 Гц, что дает возможность регистрировать их при отражении от границ структур диаметром 2 м и более. Скорости распространени  упругих колебаний в нормально залегающих сол ных средах измен ютс  от 400 до 4400 м/с (средн   Ур,4200 м/с I, в породах глиннсто-карналлитового состава - от 2800 до 3200 м/с (средн   м/с ). Таким образом, границы перехода соль - глинисто-карналлитова  порода  вл ютс  резкими, сильными отражающими границами с дифференциацией скоростей Vpi /Vpj 0,7- 0,73- . 5 Система наблюдений с совмещенными ПВ и ПК представл ет собой одновременное их смещение с забоем вы работки, При времени по влени  отраженной волны Р, Ч, вычисл ют рассто 6 между мало амплитудным нарушение нием и пунктами возбуждени  - регистрации по формуле . . где R - рассто ние 6 от структуры до.пункта возбуждени  (регистрации ), м; VP - средн   скорость распространен и  продольных колебаний , м/с (дл  месторождени м/с ); t - врем  прихода волны, определ емое по осциллограмме, В процессе наблюдени  при совмещ нии Пунктов 2 и 3 получаетс  неоднозначное решение. Проведение наблюдений с измен емым рассто нием между пунктами возбуждени  и регист рации позвол ет однозначно определить местонахождение структуры. При этом пункт возбуждени  устанавливаетс  как на одной, так и на второй стенках штрека (горной выработки ). По изменению интенсивности и 1 времени прихода волны Р,, определ етс  местоположение структуры по отношению к забою. Наличие малоамплитудного нарушени  на противоположной стороне штрека уменьшает . интенсивность и увеличивает врем  tj прихода волны IJ,. На втором этапе при фиксированном положении сейсмоприемника (или пункта возбуждени ).удал   пункт возбуждени  (или регистрации) регистрируют врем  прихода отраженной волны Р„. По времени по влени  отраженной волны ij вычисл ют рассто ние 7 между структурой и пунктом возбуждени  , рассто ние 7 между структурой и пунктом возбуждени , м. Точка пересечени  дуг с радиусами 6 и 7, проведенными из точек возбуждени ,  вл етс  отражаюшей площадкой малоамплитудной структуры типа мульдыпогружени . Таким образом, при данном способе достигаетс  повьш1ение безопасности горных работ и расширение области применени ; сейсморазведки.1 The invention relates to mining, namely, the detection of local low-amplitude disturbances in a thin-layer environment, and can be used in the conduct of high-frequency seismic observations in mining to prevent its sudden release of rock from local small-scale disturbances. The known method of seismic prospecting involves the study of the structure of geological sections using the method of reflected waves. During the observations, the seismic receivers are located along the horizontal profile inside the mine workings. Excitation points are located near the day surface below the low speed zone. Such an arrangement of the points of excitation and registration allows the study of the structure of individual geological formations lying below or above with respect to the reception points D J However, this method does not allow the study of the geological structure and the detection of low-amplitude disturbances ahead of the bottom. The closest to the invention is a method for detecting and contouring low-amplitude disturbances in reservoir fields, including the initiation of elastic oscillations and the recording of reflected waves by seismic receivers located along a profile in the mine workings, and the subsequent determination of the boundaries of disturbances. The means of excitation and reception are placed in wells located responsibly in the side walls and base of the mine workings. Position (The device at the receiving point is selected according to the depth of the well so that it is possible to register the forward wave. The receiving device performs the recording of the reflected wave from the controlled reflecting horizon located above or below the mine workings. The areas of faults are determined loss of correlation or complication of recording reflected waves. The method provides for the registration of both P (longitudinal) and S (transverse) oscillations, as well as exchange type 2 waves. 12. The disadvantage is The method of the invention is to improve the safety of ropftbix operations and expand the scope of seismic exploration. The goal is achieved by the fact that the method of detection and contouring of small-amplitude disturbances in reservoir deposits including the excitation of elastic oscillations and the registration of reflected waves by seismic receivers located along the profile in the lateral development, and the subsequent determination of the location of r violations, determine the time of arrival of the reflected waves propagating in the plane of the reservoir bed, for which combine the points of excitation and registration of elastic oscillations before the appearance of the first reflected wave, and then remove the points of excitation from the point of registration by a distance equal to or greater than the path passed by the direct wave during the time of its tracing at the combined point of excitation and registration, after which the excitation of elastic oscillations is carried out at least two times. The drawing shows the implementation of the proposed method. The diagram shows a low-amplitude violation 1, points 2–4 of the excitation of elastic oscillations, points 5 of the registration of distances 6 and 7 of the boundary of violation 1. Mine workings have a section close to rectangular with a constant distance between the walls and the roof-sole. This factor determines the positioning of the instruments on the wall of the current at fixed selected distances along the system of the remote point of excitation from the point of reception as symmetrical with respect to the axis of production, in the face of which the point of reception is located. In this case, the distance between the points of excitation located on equal walls of the excavation is constant and equal to the width of the excavation. At the combined points of excitation and registration, intrusive disturbances of I are determined in 1 plane of the bedding and the distances 6 and 7 to them. The distance is determined by the formula R - V - i P 2 AO where V is the average velocity of propagation of longitudinal vibrations, m / s; 1 before the arrival time of the wave determined by the oscillogram The location of the low-amplitude disturbances is determined by the intersection of the arcs formed by radii equal to the obtained distances of 6 and 7. In the case of the appearance of the reflected wave through the system of combined registration and excitation points, the latter are removed by distances equal to or large paths traveled by the direct wave for the duration of its registration time through the system of combined points of excitation and registration. Taking into account that the oscillation frequencies do not exceed 1500 Hz at the velocity of propagation of elastic waves in the salt array of 4400 m / s and the recorded direct waves represent 2-3 phase groups of oscillations, the time at which the reflected waves can be distinguished outside the interference zone is equal to is 0.002 s and more. Consequently, the minimum distance of the registration point from the excitation point must be at least 8–9 m. Thus, when the excitation points are removed from the registration point for selected distances, the reflected waves from geological disturbances are recorded for the time when there are no interference waves with a straight wave. Due to the fact that the geological structure separated by the presence of a reflected wave using the observation system with a combined point of excitation and registration can be located on either side of the direction of the single development, a recording of the reflection at the remote point of initiation at least two times is required. In this case, the excitation is performed at a selected distance, first on one side of the mine, then at exactly the same distance on the other wall of the mine (work is carried out on a single-channel station). The recorded reflections from the point of excitation located on the side of the mine that faces the geological disturbance, compared with the record obtained from the point of excitation located on the opposite wall, differ in the earlier time of arrival of the reflected wave and in large amplitudes of its oscillations. If a wave arrives at the receiver at the same time, the geological disturbance is located directly in the direction of excavation. Thus, in order to accurately determine the location, it is necessary to record the reflected waves at a remote point of excitation at least two times. Example. To determine the location of the disturbances, the elastic oscillations are excited by a percussion device every 5 m of the drift and propagate with the speed Up from the source to the structure in the salt mass. The recording of the elastic oscillations in the proposed method is carried out with the help of CNS-1 station and CB1-30 seismic receivers. The devices are attached to specially drilled holes on the drift walls with orientation along their axis OX (system of combining the points of excitation and registration points) and along the axis of the OS (system of alternating between points of excitation and recording the distances) elastic oscillations. At the first stage in the bottomhole respectively, a seismic instrument is installed every 5 m at the place where the elastic waves are excited. At the boundary of the host rock — structure-reflected waves (P). Waves are recorded at frequencies of 1000–1500 Hz, which makes it possible to record them upon reflection from the boundaries of structures with a diameter of 2 m or more. The velocities of elastic oscillations in normally occurring saline media vary from 400 to 4400 m / s (average Ur, 4200 m / s I, in rocks of carrots-carnallite composition - from 2800 to 3200 m / s (average m / s). Thus, the salt – clay – carnallite rock transition boundaries are sharp, strong reflecting boundaries with a velocity differentiation of Vpi / Vpj of 0.7– 0.73–. 5 A system of observations with a combined VC and PC is a simultaneous offset from the bottom hole. , at the time of occurrence of the reflected wave P, H, calculate the distance 6 between small Amplitude disturbance and excitation points — registrations according to the formula: where R is the distance 6 from the structure of the excitation point (registration), m; VP — average velocity is common and longitudinal vibrations, m / s (for the m / s field) ; t is the wave arrival time determined from an oscillogram; In the process of observation, combining Points 2 and 3, an ambiguous solution is obtained. Conducting observations with a variable distance between the points of excitation and recording allows unambiguously to determine the location of the structure. In this case, the point of excitation is established both on one and on the second wall of the drift (mine workings). By changing the intensity and time of arrival of the wave P ,, the location of the structure with respect to the face is determined. The presence of a small amplitude disturbance on the opposite side of the drift reduces. intensity and increases the time tj of the arrival of the wave IJ ,. At the second stage, at a fixed position of the seismic receiver (or point of excitation). The point of arrival (or registration) of the point of entry of the reflected wave P, is recorded. According to the time of occurrence of the reflected wave ij, the distance 7 between the structure and the point of excitation, the distance 7 between the structure and the point of excitation is calculated, m. The point of intersection of the arcs with radii 6 and 7 drawn from the points of excitation is a reflecting area of a small amplitude structure Mould be immersed. Thus, with this method, mine safety is increased and the field of application is expanded; seismic survey.

Claims (1)

СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ И ОКОНТУРИВАНИЯ МАЛОАМПЛИТУДНЫХ НАРУШЕНИЙ В ПЛАСТОВЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЯХ, включающий возбуждение упругих колебаний и регистрацию отраженных волн сейсмоприемниками, расположенными по профилю в горной выработке, и последующее определение местоположения границ нарушений, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности горных работ и расширения области применения сейсморазведки , определяют время прихода отраженных волн, распространяющихся в плоскости залегания пласта, для чего совмещают пункты возбуждения и регистрации упругих колебаний до появления первой отраженной волны, а затем удаляют пункты возбуждения от пункта регистрации на расстояние, равное или большее пути, пройденного прямой волной за время ее прослеживания при совмещенном пункте возбуждения и регистрации, после чего не менее двух раз проводят возбуждения упругих колебаний.METHOD FOR IDENTIFICATION AND CONTOURING OF LITTLE AMPLITUDE DISTURBANCES IN LAYER DEPOSITS, including the excitation of elastic vibrations and registration of reflected waves by geophones located along the profile in the mine, and the subsequent location of disturbance boundaries, characterized in that, in order to increase the safety of mining operations and expand the field of exploration , determine the arrival time of the reflected waves propagating in the plane of the bed, for which combine the points of excitation and register radiations of elastic vibrations until the first reflected wave appears, and then the excitation points are removed from the registration point by a distance equal to or greater than the path traveled by the direct wave during its tracking at the combined excitation and registration point, after which elastic vibrations are excited at least two times. SU ,,„ 1157491SU ,, „1157491
SU833540281A 1983-01-18 1983-01-18 Method of detecting and locating low-amplitude dislocation on stratified deposits SU1157491A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833540281A SU1157491A1 (en) 1983-01-18 1983-01-18 Method of detecting and locating low-amplitude dislocation on stratified deposits

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833540281A SU1157491A1 (en) 1983-01-18 1983-01-18 Method of detecting and locating low-amplitude dislocation on stratified deposits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1157491A1 true SU1157491A1 (en) 1985-05-23

Family

ID=21045526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833540281A SU1157491A1 (en) 1983-01-18 1983-01-18 Method of detecting and locating low-amplitude dislocation on stratified deposits

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1157491A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
I. Авторское свидетельство СССР № 598003, кл. G 01 V I./00, 1976. 2. Патент FR № 2071207, кл. G 01 V 1/00, опублик. 1973 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1118021B1 (en) Vertical seismic profiling in a drilling tool
CN105431612A (en) Drilling method and apparatus
US5144591A (en) Method for determining geometry of subsurface features while drilling
WO1993000596A1 (en) Distributed seismic energy source
US3378096A (en) Method of seismic energy interference cancellation by detecting singularly oriented particle motion
CA1106957A (en) Seismic delineation of oil and gas reservoirs using borehole geophones
SU1157491A1 (en) Method of detecting and locating low-amplitude dislocation on stratified deposits
Wright et al. The seismic velocity distribution in the vicinity of a mine tunnel at Thabazimbi, South Africa
EP0426381A2 (en) Continuity logging waves in a lithographic region between two boreholes
GB1569582A (en) Seismic delineation of oil and gas reservoirs using borehole geophones
Patterson et al. High-resolution borehole acoustic imaging through a salt dome
Krohn Cross-well continuity logging using guided seismic waves
KR20010035239A (en) Method of prospecting a seismic survey using a boring hole
SU1350637A2 (en) Method of well seismic prospecting
RU2760889C1 (en) Method for borehole seismic exploration
Chon et al. Reservoir continuity logging using connectivity mapping while drilling
RU2339978C1 (en) Method of borehole sesmic exploration works
JP4283985B2 (en) Geological exploration method
RU1162316C (en) Method of vertical seismic profiling
SU187336A1 (en) METHOD FOR DETERMINING ANGLES TILTING ACOUSTIC REFLECTIVE BORDERS
RU1347740C (en) Method of borehole seismic surveying
Henson Jr et al. Georadar investigation of karst in a limestone quarry near Anna, Illinois
SU1035549A1 (en) Method of well seismoprospecting
UA10354A (en) Method for seismic survey
Kosecki et al. High resolution seismic investigation in salt mining context