Способ контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород

Авторы патента:

G01V1/36 - осуществление статической или динамической коррекции записи, например коррекции распространения; коррекция сейсмических сигналов, устранение влияния побочных энергетических помех

G01V1/00 - Сейсмология; сейсмическая или акустическая разведка

Владельцы патента RU 2570824:

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ НАУКИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЦЕНТР ДАЛЬНЕВОСТОЧНОГО ОТДЕЛЕНИЯ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (RU)

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано для обеспечения контроля зарождающихся процессов разрушения в массиве горных пород, ведущих к катастрофическим проявлениям, а также для исследования подобных процессов. Согласно заявленному решению дополнительно определяют напряжение насыщение схем селекции, определяют уровень входного сигнала схемы селекции и выбирают одинаковые значения коэффициента режекции и усиления в парах. Далее определяют значение коэффициента усиления k, а напряжение насыщения усилителей U_нас-у в парах выбирают из неравенства U_наc-у>U_нас-сс. Технический результат - повышение достоверности контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород при выборе прогностических характеристик. 1 з.п. ф-лы.

Известен способ [1], в котором ведется прозвучивание участка массива сигналами, использующими серии из пачек равномерных импульсов, оценивают эксцесс каждой выборочной составляющей спектров сравниваемых сигналов в различные моменты времени и по его изменению судят об изменении напряженно-деформированного состояния массива.

К недостаткам следует отнести сложность реализации и низкую достоверность, так как при смене частотного промежутка оценки эксцесса могут оказаться неизменными, и ввиду сложности таких спектров непосредственно принятый широкополосный сигнал может быть с низким отношением сигнал/шум, что в результате ведет к ошибкам контроля.

Наиболее близким является способ [2], заключающийся в использовании дополнительных пар схем «усилитель - схема селекции», управление которыми осуществляется вырабатываемыми сигналами управления, величина которых, для последующих схем, зависит от длительности выбросов предыдущей пары. Количество пар схем «усилитель - схема селекции» выбирают из соотношения.

К недостаткам следует отнести низкую достоверность ввиду того, что в способе не учитывается насыщение схем селекции и усилителей. Так, при выборе отношения сигнал/шум по формуле может оказаться, что сигнал сильно искажен за счет насыщения в парах, в результате чего получена недостоверная и неточная информация.

Заявленное решение направлено на повышение достоверности контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород при выборе прогностических характеристик.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе, заключающемся в прозвучивании контролируемого участка горных пород акустическими импульсами, приеме сигналов, использовании пар схем «усилитель - схема селекции», соединенных последовательно, с управлением, осуществляющимся вырабатываемыми сигналами, величина которых выбирается в зависимости от длительности выбросов предыдущей пары «усилитель - схема селекции», дополнительно определяют напряжение насыщения схем селекции, определяют уровень входного сигнала схемы селекции, выбирают одинаковые значения коэффициента режекции и усиления в парах, причем значение коэффициента усиления k определяют из выражения:

где U_нас-сс - напряжение насыщения схемы селекции;

U_вх - входное напряжение схемы селекции;

р - количество пар схем «усилитель - схема селекции»,

а напряжение насыщения усилителей U_нас-у в парах выбирают из неравенства U_нас-у<U_нас-сс.

Для повышения достоверности контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород необходимо дополнительно определить напряжение насыщения схемы селекции, т.к. по аналитическому выражению [2] теоретически можно найти отношение сигнал/шум для конкретных значений n и k. Однако выбранное конкретное значение k может привести к насыщению схемы селекции и на выходе получим искаженный сигнал далекий от истинного, т.е. недостоверный. Теоретически все сделано верно, но в результате может быть загублена идея использования пар схем «усилитель - схема селекции», что является важным фактом. Для устранения указанных недостатков необходимо учитывать напряжение насыщения схемы селекции, а так же сигнал на входе схемы селекции. Это указывает на то, что предварительно перед использованием аналитического выражения из [2] необходимо определить k - коэффициент усиления усилителя в парах по следующему выражению:

где U_нас-сс - напряжение насыщения схемы селекции;

U_вх - входное напряжение схемы селекции;

р - количество пар «усилитель - схема селекции».

Затем найденные значения k по приведенному выражению подставить в выражение из [2] для определения отношения сигнал/шум. При этом необходимо учитывать тот факт, что напряжение насыщения усилителей в парах должно быть больше напряжения насыщения схемы селекции, т.е. U_нас-у>U_нac-cc. В этом случае можно получить не искаженный, а более достоверный сигнал для ведения контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород. Что в конечном итоге является более правильным при выборе прогностических характеристик разрушения массива горных пород.

Таким образом, органично дополняя известный способ контроля физико-механического состояния массива горных пород указанными действиями, получаем более достоверные результаты, т.к. избавляемся от искажений, которые могут возникнуть при несоблюдении указанных процедур.

В результате могут быть получены более достоверные признаки изменения контролируемого участка массива горных пород, которые могут быть с уверенностью использованы в качестве прогностических.

Литература

1. Патент РФ № 2192657 от 10.11.02, БИ №31.

2. Полож. реш. по заявке №2013106110/28(009055) от 03.2014.

1. Способ контроля изменения физико-механического состояния массива горных пород, заключающийся в прозвучивании контролируемого участка горных пород акустическими импульсами, приеме сигналов, использовании пар схем «усилитель - схема селекции», соединенных последовательно, с управлением, осуществляющимся вырабатываемыми сигналами, величина которых выбирается в зависимости от длительности выбросов предыдущей пары «усилитель - схема селекции» отличающийся тем, что дополнительно определяют напряжение насыщения схем селекции, определяют уровень входного сигнала схемы селекции, выбирают одинаковые значения коэффициента режекции и усиления в парах, причем значение коэффициента усиления k определяют из выражения:

где U_нас-сс - напряжение насыщения схемы селекции;
U_вх - входное напряжение схемы селекции;
р - количество пар схем «усилитель - схема селекции».

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что напряжение насыщения усилителей U_нас-у в парах выбирают из неравенства U_нac-у>U_нac-cc.

Изобретение относится к системам и способам шумоподавления для подводной сейсмоприемной косы. Система состоит из датчика движения частиц, гидрофона, детектора сейсмических событий, средств адаптивной обработки сигналов и средств вычитания сигналов.

Понижение уровня шума с использованием данных вращения // 2562932

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Измеренные сейсмические данные принимаются от сейсмического датчика.

Способ вибрационной сейсморазведки // 2562748

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Способ вибрационной сейсморазведки основан на возбуждении и регистрации вибрационных сейсмических колебаний и включает в себя коррекцию возбуждаемых сигналов путем изменения относительной интенсивности компонент спектра для волн, представляющих разведочный интерес.

Сейсмическая система с режекцией волны-спутника и движения // 2546997

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении морских сейсморазведочных работ. Заявлена подводная сейсмическая система для снижения шума в сейсмических сигналах, вызванного отраженными волнами-спутниками или движением сквозь толщу воды.

Приставка для улучшения качества приема детекторного устройства материала // 2536781

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в детекторных устройствах. Заявлена приставка для детекторного устройства материала с поляриметром, имеющим поисковую антенну.

Способ контроля изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород // 2520959

Изобретение относится к геофизике и может быть использовано в горной промышленности для контроля изменения напряженно-деформированного состояния массива горных пород на более ранней стадии образования несплошностей, ведущих к динамическим проявлениям.

Способ поиска углеводородов на шельфе северных морей // 2517780

Изобретение относится к области сейсморазведки и может быть использовано для поиска углеводородов под дном морей и океанов, в том числе и в ледовых условиях на шельфе Северных морей.

Способ вибрационной сейсморазведки геологического объекта и система для его осуществления // 2482516

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при разведке и разработке залежей углеводородов. .

Комплексный анализ кинематики для негиперболической кинематической коррекции // 2458364

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при сейсморазведке. .

Способ определения статических поправок // 2411547

Изобретение относится к комплексному методу геофизической разведки, включающему сейсморазведку и электроразведку, и может быть использовано для учета неоднородностей строения верхней части разреза (ВЧР).

Способ вибрационной сейсморазведки // 2570587

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано для поисков и разведки месторождений нефти и газа. Заявленный способ вибрационной сейсморазведки основан на возбуждении и регистрации сейсмических колебаний в широкой полосе частот, расширенной в область низких частот, и на формировании колебаний с фиксированной амплитудой реактивной массы виброисточника, передающей возбуждаемые колебания в горные породы через опорную плиту виброисточника.

Способ обнаружения движущихся наземных объектов по сейсмическому сигналу // 2568142

Изобретение относится к области охранных систем и может быть использовано для охраны объектов различного назначения. Заявлен способ обнаружения движущихся наземных объектов по сейсмическому сигналу, согласно которому каждую секунду во входном сейсмическом сигнале после предварительного усиления за время скользящего временного окна находятся средневзвешенная частота спектра в низкочастотной полосе пропускания, соответствующей эффективной полосе частот полезного сигнала, и высокочастотная составляющая, формируемая путем подсчета числа положительных и отрицательных экстремумов входного сейсмического сигнала за определенный промежуток времени.

Определение скорости волнового поля // 2567182

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при проведении сейсморазведочных работ. Получены данные о вращательном и поступательном движении, принятые по меньшей мере одним датчиком движения.

Способ определения глубины проникания объекта в грунт // 2566402

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для определения глубины проникания объекта в грунт. Способ включает сбрасывание объекта с носителя и регистрацию параметров его проникания, по крайней мере, двумя сейсмическими датчиками, расположенными на расстоянии друг от друга в зоне вероятного падения объекта.

Способ вибрационной сейсморазведки // 2562748

Способ сейсмической разведки // 2559303

Изобретение относится к сейсмической разведке и может использоваться при разведке нефтяных и газовых залежей. Согласно заявленному решению выбирают и устанавливают фиксированную приемную базу, располагают источники возбуждения сейсмических колебаний и приемники на этой базе симметрично относительно ее центра, принятого за начало координат.

Способ обнаружения "живущих" разломов // 2559153

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при изучении сейсмогенерирующих структур. В способе обнаружения «живущих» разломов в зоне разлома устанавливают акустическую мониторинговую станцию и выполняют суточный мониторинг зоны разлома.

Способ оценки низкочастотной резонансной эмиссии геодинамического шума // 2559123

Изобретение относится к области сейсморазведки и может быть использовано для поиска и разведки углеводородов (УВ). Согласно способу оценки низкочастотной резонансной эмиссии (НРЭ) для поиска УВ прогнозирование УВ осуществляется в процессе анализа геодинамического шума непосредственно по временному разрезу метода общей глубинной точки (МОГТ) в широком диапазоне частот (5-130 Гц).

Способ краткосрочного прогнозирования локальной магнитуды землетрясения // 2558277

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для краткосрочного прогнозирования локальной магнитуды землетрясения. Сущность: вычисляют спектры Фурье от волновых форм внешних землетрясений, зарегистрированных двумя сейсмическими станциями.

Способ картирования структурных поднятий в верхней части осадочного чехла и прогнозирования сверхвязких нефтей // 2551261

Изобретение относится к области геофизики и может быть использовано при исследовании залежей сверхвязких нефтей. Сущность изобретения: излучают электромагнитные волны и принимают сигналы, отраженные от границ раздела слоев зондируемой среды, после чего проводят обработку результатов измерений.

Способ определения компонентного состава пород хемогенных отложений // 2572223

Использование: для определения компонентного состава пород хемогенных отложений. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют геофизические исследования акустическим, гамма-плотностным, нейтронным и гамма-спектральным методами по стволу скважины в разрезе хемогенных отложений с шагом дискретизации по глубине 0.1 м и на каждой точке глубины путем алгоритмического решения системы уравнений при четырех измеренных геофизических параметрах и известных физических свойствах скелетной части пород определяют количественное содержание преобладающих 5-ти компонент породы, включающей галит, ангидрит, сильвинит, кальцит и глины. Технический результат: повышение точности и достоверности определения литологического состава и оценки количественного содержания компонент горных пород в разрезах хемогенных отложений. 2 табл., 1 ил.