SU949594A1 - Method of checking stressed condition in mountain rock mass - Google Patents

Method of checking stressed condition in mountain rock mass Download PDF

Info

Publication number
SU949594A1
SU949594A1 SU813255801A SU3255801A SU949594A1 SU 949594 A1 SU949594 A1 SU 949594A1 SU 813255801 A SU813255801 A SU 813255801A SU 3255801 A SU3255801 A SU 3255801A SU 949594 A1 SU949594 A1 SU 949594A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sound
rock mass
checking
stressed condition
rocks
Prior art date
Application number
SU813255801A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Александрович Попов
Леонид Николаевич Солодилов
Лев Абрамович Певзнер
Леонид Семенович Прицкер
Original Assignee
Ордена Ленина Институт Физики Земли Им.О.Ю.Шмидта
Казахский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Разведочной Геофизики "Рудгеофизика"
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 Ордена Ленина Институт Физики Земли Им.О.Ю.Шмидта, Казахский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Разведочной Геофизики "Рудгеофизика" filed Critical Ордена Ленина Институт Физики Земли Им.О.Ю.Шмидта
Priority to SU813255801A priority Critical patent/SU949594A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU949594A1 publication Critical patent/SU949594A1/en

Links

Landscapes

  • Geophysics And Detection Of Objects (AREA)

Description

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГО(54) METHOD OF CONTROLLING A STRESSED

СОСТОЯНИЯ В МАССИВЕ ГОРНЫХ ПОРОДCONDITIONS IN THE MASSIF OF MOUNTAIN BREEDS

Изобретение относитс  к способам контрол  напр женного состо ни  в массиве горных пород и может быть использовано в горном деле и при изучении особенностей ге элогического строени , например, дл  целей предсказывани  землетр сений, а также оползней.The invention relates to methods for controlling stress in a rock massif and can be used in mining and in studying features of a genetic structure, for example, for the purposes of earthquake prediction, as well as landslides.

Широко известен способ контрол  напр женного состо ни  в массиве горных пород, основанный на бурении скважин (шпуров), отборе из них керна и исследовании его в лабораторных услови х.A method of controlling stress in a rock massif is well known, based on the drilling of boreholes (boreholes), the selection of core from them and its investigation in laboratory conditions.

Однако этот способ не только трудоемок и дорог, но и не обладает достаточной точностью определени  напр женного состо ни , поскольку после вз ти  керна из массива его состо ние необратимо мен етс .However, this method is not only laborious and expensive, but also does not have sufficient accuracy in determining the stress state, since after taking the core from the array its state changes irreversibly.

Известен способ изучени  напр женного состо ни  в массиве горных пород, основанный на излучении и регистрации колебаний сейсмического диапазона частот С1.There is a known method for studying the stress state in a rock massif, based on the emission and recording of the seismic frequency range fluctuations C1.

При данном способе источник упругих волн и приемник сейсмических волн располагают на дневной поверхности . Поэтому удаленность источника и приемника сейсмических волн отWith this method, a source of elastic waves and a receiver of seismic waves are placed on the surface. Therefore, the remoteness of the source and receiver of seismic waves from

изучаемого объекта горных пород, йог пользование при этом отраженных достаточно длинных волн не позвол ют с необходимой точностью следить за изменением упругих свойств горных пород под действием развивакхкихс  в них напр жений, что, .в свою очередь , не позвол ет уверенно прогно , зировать возникновение горных уда10 ров или землетр сений.of the studied object of rocks, the use of sufficiently long reflected waves by yogis does not allow to follow the necessary changes in the elastic properties of rocks under the influence of the stresses developed in them, which, in turn, does not allow a confident prediction of the occurrence of mountain a strike or earthquake.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ контрол  напр женного состо ни  в массиве горных пород, осно15 ванный на размещении раздельно звукоизлучакхцего и звукоприемных снар дов в разных пробуренных в исследуемых горных породах скважинах, излучении и регистрации упругих ко20 лебаний звуковой частоты С21.The closest in technical essence to the present invention is a method of controlling the stress state in an array of rocks, based on the placement of separate acoustic signals and sound-receiving shells in different wells drilled in the studied rocks, radiation and recording of elastic oscillations of the C21 sound frequency.

Известный способ не предназначен дл  контрол  напр женного состо ни  в массиве горных пород, но по аналогии со спвсобом Ql возможно оце25 нить в процессе пересчета абсолютные значени  напр жений в их массиве .The known method is not intended to control the stress state in a rock massif, but by analogy with the breakthrough Ql, it is possible to evaluate the absolute values of stresses in their massif during the recalculation process.

Однако известный способ не позвол ет определить момент наступлени  However, the known method does not allow to determine the time of onset.

30 критических напр жений, после которых исследуемый участок массива го ных породпереходит в пластическое состо ние. Цель изобретени  - контроль нап р женного состо ни  во времени и вы вление момента наступлени  крит ческого (пластического) состо ни  в массиве горных пород при прогноз стихийных бедствий - оползней, гор ных ударов и землетр сений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу контрол  напр женного состо ни  в массиве горных пород, основанному на размещении раздельно звукоизлучающего и звукоприемного снар дов в разных пробуренных в исследуемых горных породах скважинах, излучении и регистрации упругих колебаний звуково частоты, осуСцествл ют непрерывный режим излучени  стабильных по амплитуде монохроматических гармоничес ких сигналов одновременно не менее чем на двух частотах звукового диапазона , напр женное состо ние в мас сиве горных пород в каждый момент времени определ ют по соотношению напр жений на разрыв 6р и (ор по выражению .oe s) РЦ ) где п - отношение напр жений на раз рыв pf, -1 и fij - частоты излучени ; исходные уровни сигналов на этих частотах; fi fn регистрируемые однрвре менно уровни сигналов ; г - рассто ние между звукои лучающим и звукоприем: ным снар дами, а начало критического, состо ни  в массиве горных пород определ ют по моменту, когда п перестает быть посто нной величиной. Способ осуществл ют следующим образом. В группу существующих (или специально пробуренных) скважин, например в две скважины, помещают раздельно Звукоизлучающий и звукоприе ный, снар ды. При изучении оползней и горных удаЬов глубину погружени  снар дов выбирают равной глубине залегани  напр женного массива. Подобным обра зом выбирают глубину погружени  сна р дов при исследовании напр жений в районе очага мелкофокусного земле тр сени . В случае исследовани  нап р женного состо ни  горных пород очага землетр с(иий с большей глуби ной снар ды ра меш ют на максимально возможной глубине, соответствующей реально достижикым скважинам при существующей технологии их проходкн . Таким образом, в последнем случае напр женное состо ние очага исследуют косвенным путем - по напр женному состо нию вышележащих горных пород. Звукоизлучающий и звукоприемный снар ды разнос т друг от друга на заданное, рассто ние г, С помощью звукоизлучак цего снар да упругие колебани  звукового диапазона частот излучают непрерывно в горные породы при посто нном уровне Lp исходного сигнала, не менее чем на двух фиксированных частотах f 1 f7. Уровни сигналов, проход щих через горные породы, регистрируют звукоприемным снар дом. Уровень сигнала L на рассто нии г от звукоизлучающего снар да определ етс  выражением L Uo-Meqrr-8,fe8dL,r, (  где d - коэффициент звукопоглощени  среды на частоте f. Отсюда коэффициент звукопоглощени  среды ctj, на определенной фиксированной частоте f равен Up- f-IOgci r 9, Ь8 г и по нему устанавливают напр жение на разрыв (эр и 6pf например, на частотах f, и f,j соответственно .,-в,Ьвг Pf, bof -tf -Weqir „ в,Ь8 г V -.4 где А - коэффициент пропорциональности . В пределах упругих деформаций отношение pf и pfА, определенное из соотношений (3) и (4), посто нно и равно авно 4/44-V°° l,s, (of,, ТГри переходе к пластическим деформаци м , которые предшествуют необратимым деформаци м -; оползн м, горным ударам и землетр сени м, это соотношение перестает быть посто нным иза наступившей; в этот момент нелинейности сред&1. Предлагаемый способ намного более достоверен, чем способ прогноза по исследованию керна, так как позвол ет точно вы вить момент наступлени  необратимого изменени  в массиве горных пород.30 critical stresses, after which the investigated section of the rock massif is transformed into a plastic state. The purpose of the invention is to control the stress state in time and to detect the moment of occurrence of the critical (plastic) state in the rock mass at the prediction of natural disasters - landslides, rock bumps and earthquakes. The goal is achieved by the method of controlling the stress state in an array of rocks based on placing sound-emitting and sound-receiving projectiles separately in different wells drilled in the studied rocks, emitting and recording elastic oscillations of sound frequencies, which means a continuous radiation mode the amplitude of monochromatic harmonic signals simultaneously at least at two frequencies in the sound range, the stress state in the rock mass in Each time point is determined by the ratio of the stresses to a discontinuity 6p and (op by the expression .oe s) RC) where n is the ratio of the stresses to the discontinuity pf, -1 and fij are the emission frequencies; initial signal levels at these frequencies; fi fn registered one-time signal levels; d is the distance between the sound and the sound intake: shells, and the beginning of the critical state in the rock mass is determined by the moment when n ceases to be a constant value. The method is carried out as follows. Into a group of existing (or specially drilled) wells, for example, in two wells, Sound-emitting and sound-bending, shells are placed separately. When studying landslides and mountain blows, the depth of the projectiles is chosen to be equal to the depth of the stressed massif. Similarly, the depth of the sleeves of the rows is chosen in the study of stresses in the area of the focus area of the focal earth. In the case of investigation of the stress state of the rocks of the source center, earthquakes (the ones with a greater depth of penetration are hampered at the maximum possible depth corresponding to the actually achieved wells with the existing technology of their penetration. Thus, in the latter case, the stress state of the source investigate indirectly - according to the stressed state of the overlying rocks. The sound-emitting and sound-receiving shells are separated from each other by a given distance, r. With the help of the sound of the sound and the elastic sound. Frequencies are emitted continuously into the rocks at a constant level Lp of the original signal, at least at two fixed frequencies f 1 f 7. The levels of signals passing through the rocks are recorded with a sound-receiving projectile. The signal level L at a distance g from the sound-emitting sound Yes, it is defined by the expression L Uo-Meqrr-8, fe8dL, r, (where d is the sound absorption coefficient of the medium at frequency f. Hence, the sound absorption coefficient of the medium ctj, at a certain fixed frequency f, is equal to Up-f-IOgci r 9, 88 g and a tensile stress is established thereto (er and 6 pf, for example, at frequencies f, and f, j, respectively., - c, bvg Pf, bof -tf -Weqir „b, b8 g V -.4 where A is the proportionality coefficient. Within the limits of elastic deformations, the ratio pf and pfA, determined from relations (3) and (4), is constant and equal to 4/44-V °° l, s, (of, the transition to plastic deformations that precede irreversible deformations -; landslides, rock bursts and earthquakes; this ratio ceases to be constant because of the occurrence; at this moment, the nonlinearity of the media & 1. The proposed method is much more reliable than the method of core research prediction, as it allows accurate The moment of onset of an irreversible change in the rock mass.

Claims (2)

1.naiteHT США 3898610, 1.naiteHT US 3898610, 0 кл.340-15.5, опубл к.1973.0 cells.340-15.5, publ .1973. 2.Прицкер Л.С. Некоторые методические особенности межскважинного прозвучивани  на тональном сигнале . - Разведка и охрана недр, 2.Pritsker L.S. Some methodical features of crosshole sounding on the tone signal. - Exploration and protection of mineral resources, 5 1977, 8, с.21 (прототип).5 1977, 8, p.21 (prototype).
SU813255801A 1981-03-04 1981-03-04 Method of checking stressed condition in mountain rock mass SU949594A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813255801A SU949594A1 (en) 1981-03-04 1981-03-04 Method of checking stressed condition in mountain rock mass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813255801A SU949594A1 (en) 1981-03-04 1981-03-04 Method of checking stressed condition in mountain rock mass

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU949594A1 true SU949594A1 (en) 1982-08-07

Family

ID=20945902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813255801A SU949594A1 (en) 1981-03-04 1981-03-04 Method of checking stressed condition in mountain rock mass

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU949594A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615515C2 (en) * 2013-10-29 2017-04-05 Учреждение Российской академии наук Институт космофизических исследований и распространения радиоволн Дальневосточного отделения РАН Method for remote measurement of stresses in the earth entrails through absorbing rock in conditions of strong interference
CN110109176A (en) * 2019-05-17 2019-08-09 东北大学 Rockburst risk appraisal procedure under tunnel microseismic sensors surveillance network ill-condition

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2615515C2 (en) * 2013-10-29 2017-04-05 Учреждение Российской академии наук Институт космофизических исследований и распространения радиоволн Дальневосточного отделения РАН Method for remote measurement of stresses in the earth entrails through absorbing rock in conditions of strong interference
CN110109176A (en) * 2019-05-17 2019-08-09 东北大学 Rockburst risk appraisal procedure under tunnel microseismic sensors surveillance network ill-condition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6611761B2 (en) Sonic well logging for radial profiling
Knill et al. A study of acoustic emission from stressed rock
US1599538A (en) Geological testing method
US4057780A (en) Method for describing fractures in subterranean earth formations
NO314860B1 (en) Procedure for sonic logging during drilling of a borehole that intersects a foundation formation
RU2199768C2 (en) Procedure of analysis of rock formation by acoustic emission
CN100456035C (en) Blast source based dam nondestructive detecting system
GB2288236A (en) Investigating stress induced anisotropy in boreholes
Sykes et al. The verification of a comprehensive nuclear test ban
CN109239768A (en) A kind of test method of explosion wall rock loosening ring and degree of injury
NO334982B1 (en) Acoustic logging tool with quadrapole source, and method for determining shear wave propagation slowness in a formation
US4405036A (en) Seafloor velocity and amplitude measurement apparatus method
GB2578697A (en) Formation acoustic property measurement with beam-angled transducer array
Marshall Aspects of the spectral differences between earthquakes and underground explosions
US2276335A (en) Method of making weathering corrections
Riggs Seismic wave types in a borehole
US2622691A (en) Seismic exploration method
US11209559B2 (en) Method and system for analyzing a borehole using passive acoustic logging
SU949594A1 (en) Method of checking stressed condition in mountain rock mass
Mooney Seismic shear waves in engineering
US3876971A (en) Precision seismology
O'brien Some experiments concerning the primary seismic pulse
CN106842315B (en) The scene excitation quality monitoring instrument and method of node instrument well big gun acquisition
US2557714A (en) Shot pulse recording in reflection seismography
Steeples et al. Reflections from 25 ft or less