Способ определения глубинных смещений горных пород

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повьлпение точности измерений. Для этого в скважину устанавливают гирлянду точечных электродов. На дневной поверхности устанавливают два штыревых электрода. 1 Изобретение относится к горному делу и предназначено для измерения глубинных деформаций массива горных пород вдоль поверхностей скольжения. Цель изобретения - повышение точности измерений. На фиг. 1 показана схема установки электродов; на фиг. 2 - схема смещения электродов в результате деформаций массива. На схеме установки электродов по казаны скважина 1, гирлянда точечньос электродов 2, многожильный электриВозбуждают в породах электрическое поле с помощью штыревого и точечного электродов. Измеряют ток и напряжение по схеме идеального потенциал-зонда, l используя для измерений второй штыревой электрод и соседний точечный электрод. Измерения проводят периодически по всей гирлянде точечных электродов . По полученным данным определяют удельное электрическое сопротивление пород (УЭСП). Величину смещения пород Л1 между точечными электродами рассчитывают по формуле М -ш р1/ ) ( р ;. /PUi ) -1, где L - расстояние между точечными электрода- Р pi УЭСП, измеренное i-м электродом, соответственно до и после смещения; П;, , р;+., - УЭСП, измеренное (i+1)-M электродом, соответственно до и после смещения. Данный способ позволяет проводить измерения на больших глубинах и передавать данные на поверхность без потерь. 2 ил. ческий кабель 3, выполненный в виде спирали вокруг шпагата А, груз 5, контрольно-измерительный прибор 6 и штыревые электроды 7. Способ осуществляют следующим образом . На исследуемом участке массива . горных пород бурят скважину 1 на глубину ниже ожидаемой зоны скольжения, В скважину устанавливают гирлянду точечных электродов 2, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Электроды 2 соединяют с выводами мно4 Р) СД сд рд sl

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1465567 А1 (51)4 Е 21 С 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4196990/23-03 (22) 19.02.87 (46) 15.03.89. Бюл. К 10 (7 1) Производственное объединение

"Узбекгидрогеология" (72) Д.Ф.Хамраев, Ш.Х.Абуллаев и Г.Хамидов (53) 622.289(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1280121, кл. Е 21 С 39/00, 1985.

Варламов Н.M. Способ определения величины и направления горизонтальных смещений в массиве. — Труды

ВСЕГИНГЕО, вып. 90, 1982, с. 75-90. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛУБИННЫХ

СМЕЩЕНИЙ ГОРНЫХ ПОРОД (57) Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения — повышение точности измерений. Для этого в скважину устанавливают гирлянду точечных электродов. На дневной поверхности устанавливают два штыревых электрода.

Изобретение относится к горному. делу и предназначено для измерения глубинных деформаций массива горных пород вдоль поверхностей скольжения.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На фиг. 1 показана схема установки электродов; на фиг. 2 — схема смещения электродов в результате деформаций массива.

На схеме установки электродов по» казаны скважина 1, гирлянда точечных электродов 2, многожильный электриВозбуждают в породах электрическое поле с помощью штыревого и точечного электродов. Измеряют ток и напряжение по схеме идеального потенциал-зонда, . используя для измерений второй штыревой электрод и соседний точечный электрод. Измерения проводят периодически по всей гирлянде точечных электродов. По полученным данным определяют удельное электрическое сопротивле" ние пород (УЭСП). Величину смещения пород а1. между точечными электродами рассчитывают по формуле 51 где L—расстояние между точечными электродами; ;, P; — УЭСП, измеренное i-u электродом, соответственно до и после

I смещения; р;+,, p;+, — УЭСП, измеренное (i+li-м электродом, соответственно до и после смещения. Данный способ позволяет проводить измерения на боль- Я ших глубинах и передавать данные на поверхность без потерь. 2 ил.

4ь ческий кабель 3, выполненный в виде спирали вокруг шпагата 4, груз 5, контрольно-измерительный прибор 6 и штыревые электроды 7.

Способ осуществляют следующим образом.

На исследуемом участке массива . горных пород бурят скважину 1 на глубину ниже ожидаемой зоны скольжения, В скважину устанавливают гирлянду точечных электродов 2, расположенных на равном расстоянии друг от друга.

Электроды 2 соединяют с выводами мно3 !45 ! гожильного электрического кабеля 3, Кабель 3 ныполнен «« ниде спирали вокруг шпагата « таким образом, чтобы он допускал свободное перемещение в пространстве каждого точечного электрода 2 без обрыва контактов.

Для облегчения установки гирлянды в скважину на конце шпагата 4 закреплен груз 5, который тянет всю гирлянду вниз до забоя. После установки

- гирлянды скважину засыпают песком или другой рыхлой породой для создания контакта электродов 2 с окружаю щими породами. !

На поверхности земли симметрично ( скважине устанавливают дна штыреных электрода 7 на расстоянии более 100 м

1 от устья. Они выполняют роль "беско ««ечности". Первый цикл измерений осуествляют через 2-3 дня после уста «овки гирлянды в скнажину. С помощью ! контрольно-измерительного прибора 6, например антокомпенсатора АЭ-72, из,меряют ток и напряжение, В качестве питающих электродов, возбуждающих электрическое поле, служат один по верхностный« штыревой электрод 7 и первый от поверхнбсти точечный электрод 2, расположенный в скважине. Приемную цепь составляют другой штыревой электрод 7 и второй от поверхности соседний точечный электроц 2 (измерения тока I и напряжения p,U по схеме идеального потенциал-зонда). Таким

,же образом проводят измерение I ,и qU при подключении к питающей и ! измерительной цепи следующей пары, точечных электродов 2, расположенных в скважине, и так до последнего электрода, расположенного на забое скважины. После проведения измерений последовательно определяют удельное электрическое сопр )Tèâëå««èå пород между соседними точечными электродами 2 (фиг. 2).

Циклы измерения осуществляют через определенные промежутки времени, продолжительность которых зависит от скорости движения оползня, климатических условий и др.

По результатам предыдущего и последующего циклов измерений определяют величину смещения поро,ц между электродами по Ьорму!«е:

1 (Д1=1. (— — †††- — 1 Р Р... Ir г. где Д вЂ” ясли-«ина < .мещения пород;. !36 7 расстояние между т«!«е!«««ь«л««« электродами; удельное электрическое соГ "

5 противление пород, измеренное i-м электродом, соответ-. ственно до и после смещения;

1+!

1 (3 «,!

10 удельное электрическое сопротивление пород, измеренное (i+1)-м электродом, соответственно до и после смепостоянны во времени, а при использовании одного и того же измерительного прибора можно достигнуть уменьшения погрешности измеренного удельного соЗО противления до 21.

11редлагаемый способ позволяет определить величину смешений на глубинах свыше 100-150 м без снижения! точности, измерять глубинные перемещения н крупных оползнях с глубиной расположения поверхности скольжения порядка бО-140 м и получать достаточно надежные и достоверные величины

40 смещений за счет высокой точности измерений.

Формула и з о б р е т е и и я

Способ определения « ëóáèííûõ сме45 щений горных пород, включающий установку в скважине гирлянды точечных электродов, расположеннь«х на равном расстоянии друг от друга, возбуждение электрического поля между электродами и измерение параметрон электрического поля. о т л и ч а ««! ш и и с я тем, что, с целью повышения точности измерений, на дневной ««о««ерхности дополнительно устанавливают два шты5 ревых электрода, один «!з которых является питающим, а другой — иэл«ерительным, последовательно .пределяют удельное электрическ< е ". !«!р!!тивление щения.

Точность определения величины сме15 щения в ос!«овном зависит от систематических и случайных ошибок измерений величин удельных электрических сопротивлений, обусловленных условиями заземления электродов и погрешностью измерительного прибора. Благодаря тому, что электроды, расположенные н скважине, постоянно находятся в заглубленном состоянии, а поверхностные ,электроды отнесены :«a бесконечность, /

25 условия заземления этих электродов

t з5з6 (щения; пород между соседними точечными электродами и определяют величину смещения пород по формуле: противление пород, измеренное i-м электродом, соответственно до и после смегде Ь1

P ° Г смещения величина смещения пород; расстояние между точечными электродами; удельное электрическое соудельное электрическое со противление пород, измерен»ое (i+1)-è электродом, соответственно до и после